автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Разработка и исследование системы автоматизированного проектирования диагностического обеспечения бортовых информационных систем летательных аппаратов

На правах рукописи

Черкашин Сергей Витальевич

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДИАГНОСТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ БОРТОВЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

Специальность 05.13.12 - «Системы автоматизации проектирования (промышленность)»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

-2 ДЕК 2010

Ульяновск-2010

004616036

Работа выполнена на кафедре «Измерительно-вычислительные комплексы» Ульяновского государственного технического университета.

кандидат технических наук, доцент Шишкин Вадим Викторинович

доктор технических наук, профессор Соснин Петр Иванович кандидат технических наук, Ларин Сергей Николаевич

открытое акционерное общество «Московский институт электромеханики и автоматики» (ОАО «МИЭА»), г. Москва

Защита состоится 22 декабря 2010г. в 15:00 на заседании диссертационного совета Д212.277.01 при Ульяновском государственном техническом университете по адресу: 432027, г. Ульяновск, ул.Северный Венец, 32, ауд.211

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Ульяновского государственного технического университета.

Автореферат разослан «

ноября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

В.И. Смирнов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Одной из основных проблем авиаприборостроения в настоящее время является обеспечение высокой надежности функционирования современной бортовой цифровой техники, как блоков в отдельности, так и систем в целом. Это объясняется увеличением количества бортовой процессорной техники, увеличением сложности алгоритмов функционирования и особенностью сферы применения.

Развитие бортовых информационных систем (БИС) летательных аппаратов (ЛА) сопровождается постоянным усложнением их составных частей. Надежность БИС ЛА напрямую определяет надежность пилотирования летательного аппарата, так как при помощи индикаторов БИС ЛА пилотам отображается навигационная и пилотажная информация. Условия встроенного применения блоков и индикаторов БИС ЛА определяют повышенные требования по временным, надежностным, массогабаритным и энергетическим характеристикам.

Основное назначение диагностирования БИС ЛА состоит в повышении их надежности на этапе эксплуатации, а также в уменьшении производственного брака на этапе изготовления. Кроме того, диагностическое обеспечение (ДО) позволяет получать высокие значения достоверности правильного функционирования систем.

БИС ЛА российского производства предыдущего поколения и в настоящее время функционируют на бортах более тридцати типов летательных аппаратов, таких как Ил-76, Ту-204, Ил-96, Ил-114 и их модификаций. С развитием цифровой техники, уменьшением массогабаритных параметров модулей и блоков, увеличением количества выполняемых функций интерфейсными устройствами стала возможным доработка элементов данных систем и разработка новых современных БИС ЛА. Разработанные БИС ЛА нового поколения эксплуатируются на бортах более двадцати модификаций летательных аппаратов, таких как Ту-214, Ту-334, Ан-148, АНСАТ, Ка-226, Ка-32А11ВС и пр. Также существенно возросло число типов существующих информационных интерфейсов взаимодействия, обрабатываемых БИС ЛА. В индикаторах и блоках нового поколения появилось встроенное программное обеспечение: базовая система ввода-вывода, операционная система реального времени, функциональное программное обеспечение. Блоки и индикаторы пополнились модулями приема и обработки информации. Количество используемых модулей зависит от количества типов информационных линий связи, используемых на борту летательного аппарата.

Диагностическое обеспечение БИС ЛА предыдущего поколения было рассчитано на состав и структуру систем, не имело опциональных возможностей, и не было рассчитано на наличие в устройствах систем программного обеспечения. Ввиду сильного различия между БИС ЛА предыдущего и современного поколения, возросшей номенклатурой систем, использование ранее разработанных методов и средств диагностирования стало малоэффективным, а зачастую и невозможным. В связи с этим актуальной стала задача проектирования ДО БИС ЛА нового поколения. Методики проверки БИС ЛА предыдущего поколения на стендах устарели, используемые диагностические комплексы не удовлетворяют современным требованиям. В свою очередь, вновь разработанные системы подверга-

ются усовершенствованию и модернизации. Новые спроектированные JIA тоже увеличивают разнообразие БИС JIA. Большая номенклатура, частые модификации и сменяемость БИС JTA приводят к необходимости также быстрой модификации ДО. К ДО предъявляются требования универсализации и автоматизации процесса диагностирования.

Отдельным вопросам методологии проектирования систем диагностирования посвящен широкий круг работ разных российских авторов: П.П. Пархоменко, Е.С. Согомоняна, В.В. Кабирского, Б.М. Кагана, Г.В. Дружинина, В.В. Липаева, В.В. Клюева, Л.Г. Евланова, И.М. Синдеева, Г.М. Гнедова, P.M. Боровика, В.Д. Кудрицкого, В.И. Ямпольского и др.

Вопросам проектирования систем контроля и диагностирования также посвящен широкий круг работ зарубежных ученых: Р. Лонгботтома, Г. Майерса, Р. Селлерса, Г. Чжена, Е. Меннинга, Г. Метца, С. Chen, М. Gooding, A. Helfrick, L. Buckwalter, E.R. Maher, C.S. Byington, P.W. Kalgren, B.K. Dunkin, B.P. Donovan, A.M. Stanley, J.D. Smith, K.R. Toll и др.

Наиболее интенсивные исследования в области автоматизированного проектирования ДО БИС ЛА начали проводиться в 80-х годах прошлого века с появлением модулей, способных формировать и принимать бортовые интерфейсы. Исследования вопросов проектирования диагностического обеспечения БИС ЛА проводились такими фирмами - разработчиками, как Бета ИР (Россия), Aeronautical Radio Incorporated (Соединенные Штаты Америки), RADA Electronic Industries (Израиль), National Instruments (Соединенные Штаты Америки), EADS Test & Services (Великобритания), Aeroflex Inc. (Соединенные Штаты Америки), Rockwell-Collins (Соединенные Штаты Америки).

Однако, проведенные исследования не учитывали особенности современных БИС ЛА российского производства, а также, не были ориентированы на комплексное рассмотрение вопросов автоматизированного проектирования (АП) ДО в рамках жизненного цикла (ЖЦ) данных БИС ЛА, что существенно влияет на эффективность, как проектирования диагностического обеспечения, так и осуществления диагностирования. Таким образом, все вышеизложенное определяет актуальность разработки интегрированного комплекса новых моделей, методов и системы автоматизированного проектирования (САПР) ДО БИС ЛА на всех этапах ЖЦ.

Целью диссертационной работы является разработка и исследование системы автоматизированного проектирования диагностического обеспечения бортовых информационных систем летательных аппаратов, исследование их моделей дефектов и методов диагностирования.

Исходя из этой цели, в диссертационной работе были поставлены и решены следующие задачи:

1. Анализ существующих систем автоматизированного проектирования диагностического обеспечения и методов диагностирования БИС ЛА.

2. Разработка и исследование диагностической модели БИС ЛА.

3. Разработка специализированного языка тестовых заданий БИС ЛА.

4. Разработка системы автоматизированного проектирования ДО БИС ЛА.

5. Разработка методики автоматизированного проектирования ДО БИС ЛА.

Объектом исследования в работе является автоматизация проектирования диагностического обеспечения БИС, предметом исследования служат применяемые для этого модели, методы и система автоматизированного проектирования.

Методы исследования базируются на теории технической диагностики, теории множеств, теории алгоритмов, теории системного анализа, теории вычислительных систем, теории программирования.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждена непротиворечивостью применяемых моделей и методов, результатами экспериментальных исследований и результатами многолетнего успешного применения моделей, методов и разработанной САПР.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Комплексная функциональная модель процессов проектирования диагностического обеспечения современных БИС ЛА на всех этапах жизненного цикла.

2. Диагностическая модель бортовой информационной системы летательного аппарата.

3. Специализированный язык проектирования тестовых заданий БИС ЛА.

4. Система автоматизированного проектирования диагностического обеспечения БИС ЛА.

5. Методика автоматизированного проектирования диагностического обеспечения БИС ЛА.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Функциональная модель процессов проектирования диагностического обеспечения, разработанная в рамках жизненного цикла БИС ЛА, является комплексной, покрывает все этапы жизненного цикла и определяет структуру необходимого диагностического обеспечения БИС ЛА.

2. Предложенная комплексная диагностическая модель БИС ЛА, как иерархически структурированное множество моделей дефектов и методов их диагностирования, учитывающих особенности современных БИС ЛА, как объектов диагностирования, определяет функциональные требования к языку тестовых заданий.

Роолойлтоицгтй лпот!иопич1тло11гт»»т« гтоттт^ Фолтлт IV ччплттн плтл

• 1 Сич^цпшшлшиишишш ЛЛЛЛ 1^1У/иШЛ ОиД(4111Ш I I »1 /\ 1%. I

ляет выразить все эксперименты по диагностированию разработанных моделей дефектов, позволяет реализовывать как тестовые, так и функциональные методы диагностирования на различных уровнях описания разработанных моделей дефектов БИС ЛА.

Практическая ценность работы состоит в следующем:

1. Разработанный программный диагностический комплекс ФРЕГАТ позволяет автоматизировано проектировать диагностическое обеспечение всего спектра БИС ЛА российского производства современного и предыдущих поколений.

2. Разработанная методика, основанная на различных уровнях описания БИС ЛА, позволяет автоматизировано проектировать диагностическое обеспечение как отдельных блоков БИС ЛА, так и систем в комплексе.

Реализация и внедрение результатов. Разработанные в рамках данной работы система автоматизированного проектирования ДО БИС ЛА и методика автомати-

зированного проектирования ДО отдельных блоков БИС ЛА и систем в комплексе применяются в ОАО «Ульяновское конструкторское бюро приборостроения», г. Ульяновск, для автоматизированного проектирования ДО и диагностирования различных модификаций разрабатываемых блоков и систем КИСС, СЭИ, КСЭИС, БИСК, СПАЛИ, БСТО, СПКР, СУОСО, EUI-100, БСК, БПВ таких летательных аппаратов как Superjet-100, Ан-148, Ту-204, Ту-214, Ту-334, Ил-76, Ил-114, Ка-32А11ВС, Ка-226, АНСАТ, Ми-26, МИ-38 и их модификаций.

Данные результаты также применяются в ОАО «Конструкторское бюро промышленной автоматики» г. Саратов, при проектировании диагностического обеспечения пульта управления ПУ-56М и его модификаций, используемых в бортовых информационных системах летательных аппаратов Ту-204, Ту-214 и Ил-96.

Также результаты работы применяются в наземных автоматизированных станциях контроля (HACK), серийно выпускаемых в ОАО «Ульяновское конструкторское бюро приборостроения» г. Ульяновск, ОАО «Ульяновский приборостроительный завод», г. Ульяновск, ОАО «Уфимское приборостроительное производственное объединение», г. Уфа. Средствами НАСК-1, НАСК-2000-1, НАСК-2000-2 диагностируются блоки таких БИС ЛА как КИСС-1, СЭИ-85, КСЭИС-76, КСЭИС-85, КСЭИС-90, САС-4, САС-6, САС-7, САС-8, САС-9, СПА-ДИ-1, СПАДИ-2, СПАДИ-3, СПАДИ-4, СПКР-85, СПКР-90 и их модификаций для летательных аппаратов Ил-96-300, Ил-96-400, Ту-204, Ту-214 и их модификаций. Данные станции контроля эксплуатируются в России и за рубежом в производственных, ремонтных и эксплуатирующих организациях: ЗАО «Авиаприбор», г.Москва, ОАО «Воронежское акционерное самолетостроительное общество», г. Воронеж, ОАО «Международный аэропорт Шереметьево», авиационно-техническая база, г. Москва, ОАО «Внуковский авиаремонтный завод», г. Москва, ОАО «Ильюшин Финанс Ко», диагностическая лаборатория авиационного оборудования «ИФК Техник», г. Москва, Авиакомпания «Cubana de Aviación S.A.», г. Гавана, республика Куба.

Акт, подтверждающий внедрение результатов работы приведен в приложении 4 диссертационной работы.

Апробация работы проведена на конференциях:

1. Системы искусственного интеллекта и нейроинформатика. Международная конференция « Континуальные логико-алгебраические исчисления и нейро-математика в науке, технике и экономике - КЛИН - 2003, 2004, 2005, 2006, 2007 гг.».

2. Interactive systems and technologies: The Problem of Human-Computer Interaction, - Ulyanovsk, U1STU, 2005.

3. Information technologies: Proceeding of Russian-German scientific conference devoted to 10-years cooperation of Ulyanovsk State Technical University and Darmstadt University of Applied Science. - Ulyanovsk, U1STU, 2007.

4. Всероссийская конференция с элементами научной школы для молодежи «Проведение научных исследований в области обработки, хранения, передачи и защиты информации», - Ульяновск, УлГТУ, 2009.

Публикации результатов работы. По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ, в том числе: две в журналах списка ВАК, получены два свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ №2006611950 и №2009610501.

Участие в научно-технических выставках. Система автоматизированного проектирования диагностического обеспечения БИС JIA была награждена золотой медалью на 21-ой международной выставке «Изобретения, инновации и технологии 1ТЕХ-2010» в г. Куала-Лумпур (Малайзия), серебряной медалью на 61-ой международной выставке «Идеи, изобретения, инновации IENA-2009» в г. Нюрнберг (Германия).

Структура и объем работы. Основное содержание работы изложено на 268 страницах машинописного текста, который включает 62 иллюстрации и 34 таблицы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка из 122 наименований и четырех приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении рассмотрена актуальность темы диссертации, степень ее научной разработанности, указаны цели и задачи работы, объект, предмет и методы исследования, обоснована достоверность научных положений, выводов и рекомендаций.

Первая глава содержит анализ БИС ЛА как объектов диагностирования. В рамках данного анализа рассмотрены: интерфейсы взаимодействия БИС ЛА, функции и структура основных БИС ЛА, процессы проектирования ДО БИС ЛА в рамках ЖЦ, диагностическое обеспечение БИС ЛА; наземные автоматизированные станции контроля; современные системы автоматизированного проектирования (САПР) ДО.

Анализ БИС ЛА, как объектов диагностирования, показал, что они являются сложными аппаратно-программными комплексами. Сложность БИС ЛА можно характеризовать числом вычислительных блоков и индикаторов - до 10, количеством сопрягаемых систем и датчиков ЛА - до 100, количеством обрабатываемых единиц информации - более 12000.

Анализ БИС. ЛА показал, что они используют для взаимодействия со смежными системами и датчиками ЛА стандартные бортовые интерфейсы и, соответственно, осуществлять диагностирование БИС ЛА возможно только по данным интерфейсам.

Анализ процессов проектирования ДО БИС ЛА в рамках ЖЦ показал, что на этапе проектирования БИС ЛА необходимо учитывать возможность осуществления диагностирования всех функциональных узлов и модулей с учетом всех возможных режимов работы. Параллельно должно проектироваться и отлаживаться ДО, способное обеспечить максимальную полноту контроля БИС ЛА на всех этапах ЖЦ. ДО должно состоять как из внешнего диагностического обеспечения, так и из встроенной контрольно-проверочной программы (КПП) для диагностирования отдельных блоков БИС ЛА. ДО должно оперативно модифицироваться для отладки функционального программного обеспечения системы. При ремонте блоков ДО должно предоставлять возможность локализовать неисправ-

ность ранее подготовленными тестами. По завершению отладки БИС JIA должен быть сформирован полный комплект ДО.

Анализ ДО БИС JIA показал, что применять стандартную контрольно-измерительную и контрольно-проверочную аппаратуру в целях диагностирования современных систем с большим количеством блоков и интерфейсов взаимодействия сложно и неэффективно. Для эффективного проведения диагностирования необходимо разработать универсальную САПР ДО. Для увеличения эффективности процессов проектирования ДО и диагностирования средства для их обеспечения должны быть интегрированы в систему автоматизированного проектирования. Для достижения универсальности система диагностирования должна быть построена на основе универсальных компьютеров с интерфейсными модулями, обеспечивающими взаимодействие со всеми интерфейсами БИС JIA, и представлять собой автоматизированное тестовое оборудование в виде наземной автоматизированной станции контроля.

Проведенный анализ HACK показал, что производители авиационного оборудования (АО) предпочитают использовать системы диагностирования собственного производства. Это объясняется несколькими причинами. Во-первых, диагностическое обеспечение должно быть максимально надежным, ввиду ответственного участка применения. Полагаться на не сертифицированный продукт, разработанный сторонним производителем в такой ситуации сложно. Во-вторых, процессы проектирования и разработки БИС ЛА тесно взаимосвязаны с процессами проектирования ДО. ДО проектируется параллельно с БИС ЛА. По этой причине многие предприятия-производители АО для каждой системы разрабатывают собственное автоматизированное тестовое оборудование. HACK позволяют существенно облегчить процесс диагностирования и расширить номенклатуру объектов контроля, но, для повышения универсальности HACK требуется наличие программного обеспечения, которое обеспечит процессы АП ДО и проведения диагностирования. По этой причине был проведен анализ современных САПР ДО, таких, как Professional ATLAS Workstation System фирмы TYX (США), ADA Based Environment for Test фирмы Boeing (США), Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench фирмы National Instruments (США). Проведенный анализ показал, что в настоящее время системы проектирования ДО интегрированы с автоматизированным тестовым оборудованием, что позволяет ускорить процессы проектирования ДО и диагностирования. Рассмотренные системы проектирования ДО не учитывают специфику диагностирования БИС ЛА российского производства. На некоторых из них проектирование тестовых заданий требует высокой квалификации программиста. На других процесс отладки занимает много времени. Не все удобны для тестовых заданий различных размеров. Некоторые системы имеют ограниченный интерфейс отображения исполнения тестового задания. Анализ показал, что использование языковых средств формирования тестовых заданий по сравнению с жестко предопределенными отдельными диагностическими программами значительно расширяет возможности специалиста по диагностированию и предоставляет ему большую свободу действий, дает контроль над последовательностью проектирования тестового задания. Текстовый язык проектирования тестовых заданий более эффективен для диагностирования сложных сис-

тем, нежели чем графический. К достоинствам специализированных языков можно отнести предоставление наибольших удобств проектировщику тестов. Они позволяют упрощать тестовые задания за счет применения преопределенных функций взаимодействия с устройствами. Такие языки требуют от проектировщика минимальных навыков в проектировании программного обеспечения. Языковые средства не ограничивают размеры тестовых заданий.

Результаты проведенного анализа показывают актуальность задачи быстрого проектирования качественного ДО БИС ЛА. Это возможно с применением комплексной системы диагностирования, в которую должны входить проектирование тестов, их хранение и каталогизация, реализация и быстрая модификация. Система диагностирования должна быть автоматизированной и покрывать требования к диагностированию БИС ЛА всех поколений. Система должна быть открытой, изменение в объекте диагностирования не должно приводить к ее доработке, она должна обеспечивать возможность гибкого изменения алгоритмов диагностирования пользователем на местах эксплуатации. Также система должна быть расширяемой и позволять в сжатые сроки добавлять в нее новые функции и типы информационных интерфейсов.

Во второй главе представлена разработка диагностической модели БИС ЛА; разработка функциональной модели автоматизированного проектирования ДО БИС ЛА; разработка моделей дефектов БИС ЛА и методов их диагностирования; разработка языка тестовых заданий.

Разработанные модели дефектов (МД) и их методы диагностирования (МеД) были получены на основе анализа современной нормативно-технической базы диагностики авионики, а также на основе анализа задач диагностирования более 60 видов современных БИС ЛА, используемых более чем на 20 типах летательных аппаратов.

Представлена разработка функциональной модели (ФМ) процесса проектирования ДО БИС ЛА в рамках ЖЦ (см. рис.1). На основании функциональной модели сформирована структура ДО современных БИС ЛА, разработанная на основе комплексного анализа всех этапов ЖЦ. Структура включает в себя НАСК, стенды комплексной отладки и проверки (СКОП), САПР и исполнения тестов, тесты от-

1ГТДГ1 ТТЛ ТГГТП — ____________—_____________________

Д^ЛППШЛ ил»7!\ип ип^ ЛГЛ, 1X111» ЧЛ^ГЧиП П 1\ Ч.ДУ| 11Л ЬЛСП \Л Ч ДИШ ГШ^ 1 П^иОЛГШЛ

БИС ЛА и обеспечивает покрытие всех требований по диагностированию, предъявляемых к БИС ЛА.

Предложенная диагностическая модель представляет собой иерархически структурированную по уровням представления систем и этапам их ЖЦ совокупность моделей дефектов и методов их диагностирования, учитывающих особенности современных БИС ЛА, как объектов диагностирования. БИС ЛА представляет собой сложный аппаратно-программный комплекс с набором выполняемых функций. По этой причине целесообразным является ее рассмотрение на системном и архитектурном уровнях описания, с разработкой МД и МеД.

На системном уровне описания БИС ЛА предложено различать следующие свойства процессов: избирательность, упорядоченность, результативность, зависимость. Для диагностирования на системном уровне необходимо проверить правильность выполнения перечисленных свойств процессов.

Техническое задание на разработку БИС ЛА

Техническое задание н разработку HACK

Техническое задание на разработку б по кое БИС ЛА и КПП блоков

Техническое задание 4 на разработку комплексного диагностического обеспечения . БИС ЛА .

Техническое задание на разработку ФПО БИС ЛА

Проектирование наземной автоматизированной станции контроля

Разработка наземной автоматизированной станции контроля

2а) Этап разработки HACK

Производство блоков

Испытания блоков средствами HACK, КПП и тестов блоков

26) Этап разработки блоков

Проектирование и разработка макетного образу блока

Отладка блока средствами HACK, КПП и тестов блока

Q Электронная библиотека ^

Разработка контрольно-проверочной программы блока

Разработка моделей дефектов аппаратного уровня описания блока

Разработка моделей дефектов архитектурного уровня описания блока

Разработка моделей дефектов функционального уровня описания блока

Электронная библиотека

2в) Этап разработки ФПО

Проектирование и производство стенда комплексной отладки и _проверки

Разработка моделей дефектов системного уровня описания _БИС ЛА_

Разработка и отладка ФПОБИСЛА

Разработка моделей * дефектов архитектурного

уровня описания __БИСЛА__

Проектирование комплексных тестов БИСЛА

3) Этап производства

ч

Сборка БИС ЛА — _)

Электронная библиотека

4) Этап эксплуатации

Г Электронная библиотека ^

I

Испытания БИС Л А средствами СКОП и комплексных тестов

Установка БИС ЛА на борт летательного аппарата

Диагностирование блоков средствами HACK, КПП и тестов блока

Рис.1.Функциональная модель процессов проектирования диагностического обеспечения БИС ЛА в рамках жизненного цикла

и

Избирательность процесса: процесс определен на конечном множестве функций. МД в данном случае будет выполнение функции не из заданного допустимого множества:

ОБ^Л,

где ^ - функция из заданного допустимого множества; Га - функция не из заданного допустимого множества.

Упорядоченность процесса: процесс задан алгоритмом выполнения функций. МД данного свойства процесса будет нарушение порядка выполнения функций: а) ББАо= функция из заданного множества алгоритма не выполняется; б) ОБАу = выполняется функция не из заданного множества алгоритма; в) ББАт = ЭД, функции из заданного множества алгоритма выполняются в неверной последовательности.

Результативность процесса: процесс приводит к требуемому преобразованию входных данных в выходные. МД данного свойства является не получение требуемого результата преобразования: а) ОБЛо = Г1(К,)/ДО)> независимо от входных данных, процесс не приводит ни к какому результату; б) ББЯу = независимо от входных данных процесс приводит к произвольному результату; в) ЮБЯк= £(11,)/£(К), независимо от входных данных процесс приводит к константному результату.

Зависимость процесса: процесс исполнения функции определяется входными условиями. МД данного свойства являются исполнения функций независимо от входных условий: а) ЭБСо = С/0, независимо от входных условий никакая функция не запускается; б) ЭБС^С^, запускается произвольная функция; в) 08Ск = С(/^, независимо от входных условий запускается определенная (константная) функция.

Для МД данного уровня были разработаны МеД, представляющие собой тестовые сценарии внешних функций системы, основанные на четких и точных внешних спецификациях. Из этого следует, что система диагностирования должна обеспечивать интерфейсы БИС ЛА и тестовые сценарии, имитирующие взаимодействие БИС ЛА с сопрягаемыми системами и датчиками на борту летательного аппарата.

Дчя разработки МеД БИС ЛА на системном уровне описания необходимо определить множество диагностируемых процессов б соответствии с внешними спецификациями на систему. В качестве внешних спецификаций необходимо использовать техническое задание на разработку системы. Для каждого определенного процесса необходимо произвести диагностирование перечисленных выше свойств:

1. Диагностирование свойства избирательности процесса: сформировать допустимое множество функций; определить на данном множестве классы эквивалентности функций; сформировать тесты по диагностированию свойства избирательности на каждом классе эквивалентности;

2. Диагностирование свойства упорядоченности процесса: сформировать допустимое множество функций каждого алгоритма; сформировать тесты по ди-

агностированшо свойства упорядоченности по моделям дефектов для каждого множества;

3. Диагностирование свойства результативности процесса: определить классы эквивалентности входных данных; для каждого класса эквивалентности произвести диагностирование по моделям дефектов в следующей последовательности: БЗЯо, ОБИь ББЯк, ОБ^;

4. Диагностирование свойства зависимости: определить классы эквивалентности внешних условий; для каждого класса эквивалентности произвести диагностирование по моделям дефектов в следующей последовательности: ОБСо, ББСк, ЭБСк, ББСу.

На архитектурном уровне использована функциональная модель (ФМ) БИС ЛА в форме ориентированного графа с функционально нагруженными ребрами (см. рис.2):

Ойп5={В,ЕВ,1},

где В - множество функциональных моделей блоков БИС: {В1,...,Вп}; ЕВ -множество функциональных моделей внешних блоков сопрягаемых бортовых систем: {ЕВ|,...,ЕВт}; I - множество кортежей внутренних и внешних интерфейсов: {(ВдадЕВ^В;)}.

МД БИС ЛА на архитектурном уровне описания является множество МД блоков системы и множество МД интерфейсов:

БА = {БВ, 01},

где ОВ - множество МД блоков: {ВВь...,ОВп}; В1 - множество МД интерфейсов: {01],...,1>1т}.

Для осуществления комплексного диагностирования, на системном и архитектурном уровнях описания, внешние интерфейсы БИС ЛА должны быть отключены от блоков и датчиков сопрягаемых систем. К внешним интерфейсам должна быть подключена система диагностирования (8В|,В;) (см. рис. 2). Из этого следует, что система диагностирования должна обеспечивать интерфейсы БИС ЛА.

Для диагностирования системы на архитектурном уровне описания необходимо:

определить набор блоков, входящих в ее состав, набор интерфейсов, используемых как для внутрисистемного, так и для внешнего взаимодействия;

ЕВ,

ЕВ2

ЕВ„

Торговая информационная система

Вп-э

В„.,

в 2

В), е.

е 4

1

{

в„.2

В^.Б.

в,

Рис.2.Функциональная модель БИС ЛА архитектурного уровня

- определить классы эквивалентности входной информации системы;

- сформировать тестовые данные на входных интерфейсах каждого блока. При комплексной работе имеется доступ только к блокам БИС JIA с выходом на внешние бортовые интерфейсами. Методом диагностирования внешних интерфейсов БИС J1A должна являться подача на них входных воздействий. Внутрисистемные интерфейсы и блоки без выхода на внешние бортовые интерфейсы при комплексной проверке системы недоступны. По этой причине ДО должно быть спроектировано таким образом, чтобы обеспечить проверку функционирования внутрисистемных интерфейсов, формируя на входах системы соответствующие условия.

Рассмотрение БИС JIA на системном и архитектурном уровнях описания обнаружило необходимость разработки моделей дефектов и методов диагностирования отдельных блоков БИС ЛА. Исходя из системного подхода, по своей структуре блоки представляют системы, выполняющие определенные функции, состоящие из модулей и интерфейсов взаимодействия. По этой причине целесообразно рассмотреть блоки на функциональном, архитектурном и аппаратном уровнях, а так же интерфейсы блоков.

На функциональном уровне отдельного блока БИС ЛА использованы функциональные модели индикатора и блока БИС ЛА, приведенные на рисунках 3 и 4. ФМ индикатора функционального уровня представлена как множество:

M№ = {fi,Jh,fd,fo), где_/? - множество функций приема информации: {/?ь ...,/{}; fit - множество функций обработки информации: {fh\, ...,fh$\fd - множество функций индикации: {fd\, ...,fd„}; fo - множество функций выдачи информации: {/Ъь ...,/от}.

Функциональная модель блока представляет собой частный случай индикатора, без функций отображения MBF = {fi,Jh,fo}.

Рис.3. ФМ индикатора БИС ЛА Рис.4. ФМ блока БИС ЛЛ

функционального уровня функционального уровня

Исходя из представленных функциональных моделей, МД индикатора/блока данного уровня являются множество моделей дефектов функций (МДФ) приема информации, обработки, индикации и выдачи информации: DIF = {Dfi, Dfh, Dfd, Dfo), DBF = {Dft, Dfh, D/o}, где Dfi - множество МДФ приема информации: {Dfin ..., D/zn}; Dfh - множество МДФ обработки информации: {Dfhu ..., Djhs}\ Dfd - множество МДФ индикации: {Dfd\,..., Dfdx}\ D/o - множество МДФ выдачи информации: {Dfo\,..., Dfom),

Для диагностирования конкретного блока на функциональном уровне необходимо определить классы эквивалентности выполняемых функций, для каждого

класса эквивалентности необходимо сформировать во входные интерфейсы блока тестовые данные, основанные на внешних спецификациях блока. Оценка функциональной работоспособности блока производится по результатам выполнения функций. Признаком функциональной комплексной исправности блока является отсутствие дефектов по всем диагностируемым моделям.

Модели дефектов отдельного блока БИС ЛА архитектурного уровня. ФМ блока архитектурного уровня (см.рис.5) представлена как множество:

MBA = {MPR, MIO, I}, где MPR - множество ФМ модулей процессора: {MPR,,..., MPRn}; MIO -множества ФМ модулей ввода-вывода:

{{МЮ(1Л),..., МЮ(|,ц}.....{MIO(l>n), ...,MIO(n,m)}}; I - множества ФМ интерфейсов: {{1(1,1), •••, 1(1,к)}, •••, {1(п,1), •••» 1(п,га)}}-

Исходя из ФМ, МД блока БИС ЛА данного уровня являются множество МД модулей процессора, модулей ввода/вывода и интерфейсов:

DBA = {DMPR, DMIO, DI}, где DMPR - множество МД МПР: {DMPR,,..., DMPR¡}; DMIO - множество МД МВВ: {DMIO,,..DMIO¡}; DI - множество МД интерфейсов: {DI,.....DIn}.

Рис.5. Функциональная модель блока архитектурного уровня описания

Для диагностирования блока БИС на данном уровне необходимо: определить классы эквивалентности модулей, составляющих архитектуру блока, для каждого модуля сформировать на входных интерфейсах блока тестовые данные.

Для разработки моделей дефектов аппаратного уровня отдельного блока БИС ЛА определены основные узлы блоков: контроллеры приема и передачи информации; центральный процессор; постоянные запоминающие устройства; оперативные запоминающие устройства; регистры ввода-вывода. Модели дефектов данных узлов и методы их диагностирования широко описаны в научных трудах и их достаточно для диагностирования данной аппаратуры.

Для повышения эффективности диагностирования блоков БИС ЛА на данном уровне предложено использовать управляемое встроенное диагностическое обеспечение - контрольно-проверочную программу.

Модели дефектов интерфейсов БИС ЛА. МД разовых команд (РК) являются константные неисправности, моделирующие постоянный О (КО) или 1 (К1) на входах или выходах системы. Методы диагностирования разовых команд:

1. Установить РК на тестовом источнике, проанализировать состояние испытуемой РК. РК должна быть в установленном состоянии;

2. Снять РК на тестовом источнике, проанализировать состояния испытуемой РК. РК должна быть в снятом состоянии.

МД аналоговых сигналов (АС) являются:

1. Отсутствие сигнала (АБ/О);

2. Произвольное значение сигнала (Ав/АБ^;

3. Неизменное ненулевое значение сигнала (АЗ/АБ^).

4. Выход сигнала из диапазона измерения с учетом величины допуска измерения:

МАЗа = ([Ут|П) Утах], О),

где [Ут|П, Ущах] - диапазон измерения сигнала; Б - величина допуска измерения аналогового сигнала.

Методы диагностирования аналоговых сигналов:

1. Установить уровень АС в допустимом диапазоне на тестовом источнике, проанализировать уровень испытуемого АС, он должен соответствовать заданному уровню с учетом величины допуска измерения;

2. Установить произвольный иной уровень АС в допустимом диапазоне на тестовом источнике, проанализировать уровень испытуемого АС, он должен соответствовать заданному уровню с учетом величины допуска измерения.

3. Установить уровень АС ниже минимальной границы допустимого диапазона на тестовом источнике, проанализировать уровень испытуемого АС, он должен соответствовать минимальному значению допустимого диапазона с учетом величины допуска измерения.

4. Установить уровень АС выше максимальной границы допустимого диапазона на тестовом источнике, проанализировать уровень испытуемого АС, он должен соответствовать максимальному значению допустимого диапазона с учетом величины допуска измерения.

Из структуры сигнала кодовой линии связи (КЛС) по АШ№>429 (рис.6.) следует, что общими МД полей слова КЛС являются:

1. Поле имеет произвольное значение (А/А^;

2. Поле имеет нулевое значение (А/0);

3. Поле имеет значение константы (А/А^).

32 31 30 29 11 10 9 8 1

Бит четности Матрица Данные Идентификатор Адрес

Рис.6. Формат слова КЛС по А1ШС-429

Также слова КЛС могут иметь дефекты, основанные на логическом значении полей:

1. Поле «Адрсс» исправно, но в поле «Идентификатор» присутствует номер блока другого устройства, которому оно предназначено (А/А;; Щ);

2. Поле «Адрес» исправно, но в поле «Идентификатор» присутствует номер блока выдающего устройства, не выдающего такого адреса (А/А;; 1/1;);

3. Значение поле «Матрица» указывает на неверное значение поля «Данные» (М;; Б/Е^).

Методы диагностирования кодовой линии связи:

1. На тестовом источнике сформировать слово с определенным адресом, задав все поля тестовыми данными; проанализировать приятое слово КЛС на испытуемом приемнике; слово должно находиться по смещению в ОЗУ приемника, соответствующему его адресу в линии;

2. На тестовом источнике сформировать 256 слов с соответствующими номерам адресами, задав все ноля тестовыми данными, тестовые данные поля «ДАННЫЕ» должны быть заполнены последовательностью: адрес - инвертированный адрес, оставшиеся биты заполнить нулями; проанализировать все принятые слова KJIC на испытуемом приемнике; слова должны находиться по смещению в ОЗУ приемника, соответствующему их адресам в линии; тестовые данные должны соответствовать тестовым данным источника.

Разработанный комплекс моделей и методов является теоретической базой для разработки универсальной системы автоматизированного проектирования ДО БИС JIA, а также методики АП ДО БИС JIA на всех этапах ЖЦ.

Разработанная диагностическая модель БИС JTA делает актуальной задачу разработки универсального языка тестовых заданий (ЯТЗ), учитывающего особенности диагностирования БИС JIA.

Разработанный язык тестовых заданий процедурного типа с интерпретируемым способом реализации и уникальным синтаксисом получил название ТМАКЕ. Для использования в скалярных переменных и элементах массивов в ТМАКЕ применен один простой вещественный тип данных с плавающей запятой максимального размера 8 байт - DOUBLE.

ТМАКЕ обеспечивает следующие виды данных и структуры данных: переменные; целочисленные константы в десятичном, восьмеричном, двоичном и ше-стнадцатеричном видах; вещественные и строковые константы; одномерные и двумерные массивы; файлы; комбинированные строки. ТМАКЕ обеспечивает числовые и условные выражения. В ТМАКЕ реализованы операторы: блоков; присваивания; объявления массивов; условия; организации цикла с параметрами; организации цикла с предусловием; прерывания цикла; подключения тестового задания; завершения тестового задания; макросов. В рамках ТМАКЕ разработана библиотека, включающая в себя функции: взаимодействия с интерфейсными устройствами; отображения результатов контроля и взаимодействия с оператором; работы со временем; математические, логические, синусно-косинусного трансформатора; работы с последовательным портом RS-232; для работы с файлами; для работы с базой данных.

Tlli Ali'C ппппп т пттшиготтчил ЛТТ тт т» » пщ n.ni г nnnii/iin<Tm ri ... „ к

i ill,- \ 1 х I *, являясь специализированным языком диагностирования, в то же время является универсальным для класса задач диагностирования сложных аппаратно-программных комплексов с цифровыми и аналоговыми интерфейсами, какими являются современные БИС JIA. Язык ориентирован на специалистов по разработке и диагностированию аппаратного обеспечения и систем в целом, не требует специальных знаний по технологии программирования, прост в использовании. Структуры данных и управляющие синтаксические структуры языка позволяют эффективно реализовать процессы диагностирования всего множества МД современных БИС JIA и выразить все требуемые эксперименты по диагностированию разработанных МД.

В третьей главе представлена разработка требований к функциям САПР ДО БИС J1A; разработка требований к структуре и компонентам САПР ДО БИС JIA; разработка программного диагностического комплекса (ПДК) ФРЕГАТ; разработка универсального протокола взаимодействия с КПП.

На основании проведенного анализа БИС ЛА как объекта диагностирования в рамках жизненного цикла, анализа современных САПР ДО и, исходя из необходимости увеличения автоматизации проектирования ДО БИС ЛА, были определены основные функции САПР:

- проектирование ДО средствами языка тестовых заданий, отладка, модификация и хранение тестовых заданий;

- настройка и хранение конфигурации интерфейсных модулей; прием и выдача информации из интерфейсных модулей;

- создание и хранение учетных записей и паспортных данных объектов контроля (ОК);

- комплексная работа в составе станции контроля нескольких компьютеров;

- разграничение полномочий операторов, создание, хранение и управление учетными записями операторов;

предоставление оператору справочной информации по ресурсам системы диагностирования;

- вывод на печать или в файлы информации хранящейся в САПР. Проведенный анализ современных средств диагностирования показал, что

средства проектирования ДО должны быть интегрированы со средствами диагностирования БИС ЛА. По этой причине при определении функций САПР необходимо учитывать функции осуществления диагностирования:

- исполнение тестовых заданий;

- инициализация интерфейсных устройств;

- хранение результатов диагностирования ОК.

Как показал анализ в первой главе, разработка САПР ДО БИС ЛА должна быть основана на принципах открытости, расширяемости и универсальности. Исходя из этого и из сформулированных выше требований к функциям, была разработана структура САПР ДО БИС ЛА (см. рис. 7).

Представлена разработка программного диагностического комплекса (ПДК) ФРЕГАТ, основанная на изложенных выше требованиях к функциям и структуре. Проектирование ДО БИС ЛА в ПДК ФРЕГАТ основано на формировании тестовых заданий на языке ТМАКЕ в текстовом редакторе главного окна подсистемы пользовательского интерфейса (см. рис. 8).

В целях повышения автоматизации и упрощения обучения АП ДО БИС ЛА с помощью ПДК ФРЕГАТ, был реализован визуальный конструктор (ВК) тестовых заданий, расположенный справа в главном окне подсистемы пользовательского интерфейса (см. рис. 8). ВК ориентирован на специалистов по диагностированию с минимальными или отсутствующими навыками проектирования программного обеспечения. ВК позволяет помещать все языковые конструкции языка ТМАКЕ в рабочее поле текстового редактора визуальными средствами. Разработанные тестовые задания могут быть сохранены в электронной библиотеке (ЭБ) ПДК ФРЕГАТ, что позволяет использовать их при проектировании ДО новых ОК.

В ПДК ФРЕГАТ разработан механизм макросов, позволяющий использовать в тестовых заданиях заранее подготовленные подпрограммы. Макросы хранятся в ЭБ базы данных ПДК ФРЕГАТ.

Система автоматизированного проектирования диагностического обеспечения бортовых информационных систем летательных аппаратов

Модуль настройки интерфейсных устройств

«Ведущий» компьютер

Подсистема пользовательского интерфейс

Справочная система

Интерпретатор языка тестовых заданий

«Ведомые» компьютеры

Драйвера интерфейсных устройств

Менеджер интерфейсных устройств

Система

управления базой

данных

Электронная библиотека

Менеджер интерфейсных устройств

Драйвера интерфейсных устройств

К объекту контроля Рис.7. Структурная схема САПР ДО БИС ЛА

«м ат (ХР) KC3/C100['il28]

JSJxj

Тест Правка Вид Настройка На ОК Самоконтроль Управление тестами Дополнительно Язык Помощь

□ & Я I fe ъ

ЧаШ.:

О о- f я 11 И

»1Ия

428.u!st fs232_.pci74S.utst |

'5 ' 6 7 Я 9 10 11 12

13

14

15

16

17

18 19 '20

ш

while 1=1

adr = О canal = О

for canal - 0 to 7

for adr = 0 to 2 55

{

s - Str (r429-",foase_address, , OutLinefs, adr, 1, 1, LogOR fMovL( DelStris)

>

TabXY (1,1)

SetTableFormat(4,10,1,0) TabPrint(counter)

Инициализация переменной Интерактивный ввод числа Массивы

Инициализация массива Сохранить е файле Загрузить из файла Раио га с каналом Р5-232 ]•••■ Открыть порт Закрыть порт !•• Выдать в порт •••• Считать из порта Сигналы

Считать сигнал из устрой , Подать сигнал на устройс*" !•••■ Принять аналоговый сигн Выдать аналоговый сигне База данных

Управление выполнением ^

.1:1 {Режим работы: администратор

¡С: \Program Files\Fregat\Exarnples\429. utsfc

щ

Рис.8. Главное окно подсистемы пользовательского интерфейса ПДК ФРЕГАТ

Система исполнения ДО основана на интерпретаторе тестовых заданий (ИТЗ). ИТЗ поддерживает пошаговую отладку тестового задания, выполнение выделенной части тестового задания и выполнение тестового задания целиком. ИТЗ взаимодействует с менеджером интерфейсных устройств (МИУ) средствами локальной вычислительной сети (ЛВС). Применение данного механизма взаимодействия позволяет использовать в составе станции контроля несколько компьютеров. В этом случае на основном компьютере используется конфигурация ПДК ФРЕГАТ «ведущий», в которую входят все компоненты комплекса. На остальных компьютерах устанавливается конфигурация «ведомый», в которую входят МИУ и набор драйверов.

Драйвера интерфейсных устройств (ДИУ), предназначенные для ввода/вывода информации в тестовые интерфейсы станции контроля, располагаются в специально отведенном каталоге комплекса и представляют собой динамически подключаемые библиотеки. На сегодняшний день ПДК Фрегат поддерживает более 30 устройств (см. табл. 1). Для добавления нового устройства в список поддерживаемых устройств необходимо разработать ДИУ и расположить его в данном каталоге. При старте комплекса МИУ, просканировав данный каталог, автоматически включит новый ДИУ в работу. Применение данного механизма позволяет расширять круг поддерживаемых интерфейсных устройств без доработки комплекса в целом.

Модуль настройки интерфейсных устройств позволяет управлять конфигурацией станции контроля, добавлять и удалять из конфигурации интерфейсные устройства на «ведущем» и «ведомых» компьютерах, осуществлять их настройку. Настройка интерфейсных устройств индивидуальная для каждого ОК и хранится в ЭБ. При выборе определенного ОК из ЭБ автоматически подгружаются необходимые настройки и инициализируются интерфейсные устройства.

Табл.1

Интерфейсные устройства, поддерживаемые ПДК ФРЕГАТ

№ Устройство Описание интерфейсов № 1 Устройство Описание интерфейсов

1 2 3 4 5 6

1 СОМ-лорты Прием/выдача данных по Я5-232 20 РС1-1758Ш1 Модуль 128 входных РК

2 Звуковая карта Выдача синусоидального сигнала через выходы звуковой карты 21 рСМ 762 Модуль релейной коммутации 16 каналов и 16 входных РК

3 РСЬ-711 Модуль АЦП 8 каналов, ЦАП на 1 канал, 16 РК 22 РС1-1780 Модуль счетчиков-таймеров на 8 каналов, 8/8 РК

4 РСЬ-722 Модуль 144/144 РК 23 МКУ-1 Модуль КЛС по АШ1ЧС-708

5 РСЬ-726 Модуль ЦАП 12 разрядов 6 каналов 24 МРК-6 Модуль 40 выходных РК I и 11 типа

6 РСЬ-727 Модуль ЦАП 12 разрядов 12 каналов 25 ММРК-2 Модуль 24 выходных мощных РК I и II типа

7 РСЬ-733 Модуль 32 входных РК 26 МКС-8 Модуль конвертора сопротивлений

8 РСЬ-734 Модуль 32 выходных РК 27 МСКТ-2 Модуль синусно-косинусного трансформатора

9 РСЬ-735 Модуль релейной коммутации 12 каналов 28 рС—429—3-88 Модуль 8/8 КЛС по АЯМС-429,4/4 РК

10 РС1^818 Модуль АЦП 8 каналов/12 разрядов, ЦАП 1 канал/12 разрядов, 16/16 РК 29 1РС1—429—3—88 Модуль 8/8 КЛС по АШС-429,4/4 РК

Табл.1 (окончание)

1 2 3 4 5 I 6

и РС1- -1671 Модуль интерфейса IEEE 488 (GPIB) 30 ГЕ1-РС1 Модуль КЛС по ГОСТ 26765.52-87 rMIL-STD-1553)

12 PCI- 1716 Модуль АЦП 16 каналов, ЦАП 2 канала, 16/16 РК 31 ГЕ1-РС12 Модуль КЛС по ГОСТ 26765.52-87 (MIL-STD-1553)

13 РС1- 1721 Модуль ЦАП 4 канала, 16/16 РК 32 HP 34401 (Цифровой мультиметр

14 PCI- -1724 Модуль ЦАП 14 разрядов 32 канала 33 PSH-3620 Источник питания

15 PCI- -1750 Модуль 16/16 РК 34 CEI-520 Модуль КЛС no ARINC-717

16 PCI- -1752 Модуль 64 выходных РК 35 CEI-500 Модуль КЛС по ARINC-717

17 PCI- -1754 Модуль 64 входных РК 36 PCI-344 Генератор сигналов произвольной юормы двдхканальный

1S PCI- -1756 Модуль 32/32 РК 37 AHP-3I22 ¡Генератор функциональный

19 PCI- -1758UDO Модуль 128 выходных РК 38 PISO-CAN-200400-D/T ¡Модуль ввода-вывода по интерфейсу |CAN

Справочная система ПДК ФРЕГАТ интерактивна и предоставляет оператору информацию по всем ресурсам САПР ДО БИС ЛА.

Применение ПДК ФРЕГАТ в качестве САПР ДО БИС ЛА позволяет:

- Автоматизировано проектировать как тестовое, так и функциональное ДО БИС ЛА предыдущих и современного поколений, а также различных возможных вариантов архитектур современных БИС ЛА на разных уровнях представления для обеспечения наибольшей эффективности при заданной полноте диагностирования;

- Использовать при проектировании ДО все интерфейсы, применяемые в современных БИС ЛА, такие как ARINC-429, ARINC-708, ARINC-717, MIL-STD-1553, IEEE-488 (GPIB), Controller Area Network (CAN), RS 232/422/485, ЦАП, АЦП, разовые команды (ГОСТ 18977 - 79), ТВ (ГОСТ 7845 - 92); Включать новые интерфейсы без необходимости изменения предложенных лингвистических средств АП ДО БИС ЛА;

Неограниченно расширять объемы тестовых заданий за счет применения многокомпьютерных СКОП и HACK без изменения средств АП ДО для диагностирования сверхсложных систем с большим количеством интерфейсов;

- Разграничивать доступ к САПР ДО БИС ЛА для применения на всех этапах ЖЦ БИС ЛА от проектирования до эксплуатации;

Сохранять и каталогизировать тестовые задания, макросы, паспортные данные, протоколы проверки ОК и пользовательскую информацию в ЭБ для эффективного сопровождения изделий. Осуществлять поиск в ЭБ ранее спроектированного ДО для ускорения процесса АП ДО БИС ЛА. Для эффективного диагностирования отдельных блоков БИС ЛА на аппаратном уровне на этапах отладки, производства и ремонтных работ разработан универсальный протокол взаимодействия КПП с внешним ДО, в качестве которого выступает тестовое задание, спроектированное в ПДК ФРЕГАТ. В задачу КПП входит обеспечение доступа к аппаратным узлам блоков БИС ЛА внешнему ДО. Универсальность протокола позволяет применить его в КПП блоков различных поколений БИС ЛА независимо от их аппаратной и программной реализации.

В четвертой главе разработана методика автоматизированного проектирования ДО БИС ЛА; проведены эксперименты по проектированию ДО БИС ЛА; показана эффективность разработанной САПР ДО БИС ЛА на примере внедрения.

Разработанная методика позволяет автоматизировано проектировать ДО отдельных блоков БИС ЛА и систем в комплексе средствами ПДК ФРЕГАТ на различных уровнях описания объектов контроля. Методика показывает общий алгоритм АП ДО БИС ЛА (см. рис.9(а)), настройки оборудования станции контроля (см. рис.9(б)), проектирования тестов по уровням описания (см. рис.9(в)) и проектирования тестовых заданий (см. рисЛО).

БИС ЛА (а), настройки оборудования станции контроля (б), проектирования тестов по уровням

описания (в).

Рис.10. Проектирование тестовых заданий Проведены эксперименты по проектированию ДО БИС ЛА КСЭИС-148 и индикатора многофункционального ИМ-16-1 средствами предыдущего поколения и средствами ПДК ФРЕГАТ. Эксперименты показали, что при использовании ПДК ФРЕГАТ удалось сократить временные затраты при проектировании ДО отдельного блока и комплексного ДО БИС ЛА в 6 и 5 раз соответственно.

Приведенные описания рабочих мест при проектировании ДО средствами предыдущего поколения и средствами ПДК ФРЕГАТ показали, что применение ПДК ФРЕГАТ позволяет сократить количество рабочих мест при проектировании ДО отдельного блока и комплексного ДО БИСЛА в 2 и 3 раза соответственно.

Эффективность разработанной САПР показана на примере внедрения ПДК ФРЕГАТ с 2003 года в качестве САПР ДО БИС Л А в НАСК-1, НАСК-2000-1, НАСК-2000-2. Проектирование тестовых заданий в ПДК ФРЕГАТ позволило диагностировать средствами НАСК-1 такие типы БИС ЛА, как ВСУП-85 и ВСУТ-85. Средствами НАСК-2000-1 диагностируются блоки 19 типов блоков современных БИС ЛА. НАСК-2000-2 позволяет диагностировать блоки 37 БИС ЛА. На сегодняшний день находятся в стадии серийного производства и эксплуатируются в России и за рубежом (табл. 2) следующие станции контроля:

- НАСК-2000-1 в ОАО «Уфимское приборостроительное производственное объединение»,

- СКАО-2000-2 в ОАО «Ульяновский приборостроительный завод»,

- НАСК-2000-2 в ОАО «Ульяновское конструкторское бюро приборостроения».

Табл.2

Сведения о применении ПДК ФРЕГАТ в эксплуатирующихся HACK_

№ Шифр станции Место эксплуатации

1 НАСК-1 ЗАО «Авиаприбор», г. Москва

2 НАСК-2000-1 ЗАО «Авиаприбор», г. Москва, ОАО «Международный аэропорт Шереметьево», авиационно-техническая база, г. Москва.

3 ОАО «Международный аэропорт Шереметьево», авиационно-техническая база, г. Москва, ОАО «Воронежское акционерное самолетостроительное общество», г. Воронеж, ОАО «Внуковский авиаремонтный завод», г. Москва, ОАО «Ильюшин Финанс Ко», диагностическая лаборатория авиационного оборудования «ИФК Техник», г. Москва, Авиакомпания «Cubana de Aviación S.A.», г. Гавана, республика Куба.

НАСК-2000-2

Внедрение ПДК ФРЕГАТ с 2003 года в качестве САПР ДО БИС ЛА на СКОП позволило в сжатые сроки разработать 18 СКОП, необходимые для диагностирования более 60 типов БИС ЛА разрабатываемых в ОАО «УКБП» (табл. 3).

Табл.3

Общие сведения о реализованных в ОАО «УКБП» проектах СКОП БИС ЛА

№ Шифр стенда Наименование системы Летательный аппарат

1 2 3 4

1 СОП-1Т КСЭИС-148 Ан-148

2 СОП-ЗТ КСЗИС-100 Ту-334

3 СОП-2Т БСТО-204 Ту-204СМ

4 СОИ-1Т EIU-100 Superjet-100

5 СОИ-2Т СПАДИ-2, СПАДИ-3, СПАДИ-204, СПАДИ-400 Ту-334, Ил-76, Ту-204, Ил-96-400

6 КСЭИС-76А КСЭИС-76А, КСЭИС-76АЕ, КСЭИС-85М, КСЭ-ИС-85М-100, КСЭИС-85МА-100, КСЭИС-400Т Ил-76, Ил-114, Ил-96-400Т

7 КИСС-1 КИСС-1-2МА, КИСС-1-2МА СПО№6, КИСС-1-2МА СПО№7, КИСС-1-2МАЕ СПО№6, КИСС-1 -2МА СПО№8, КИСС-1-9А СПОЖ2.1, КИСС-1-9А СПО№2.2, КИСС-1-9 А СПО№2.3, КИСС-1 -9А СПО№2.4, КИСС-1-9 А СПО№2.5, КИСС-1-9А СПО№2.6, КИСС-1-9А СПО№3, КИСС-1-9-АЕ, КИСС-1-8А, КИСС-1-8АЕ Ил-96-300, Ил-96-400, Ту-214, Ту-204-100, Ту-214 "411", Ту-214 ОН, Ту-214 CP, Ту-214 ПУ, Ту-204-300, Ту-204-100Е, Ту-204СЕ, Ту-204-120, Ту-204-120С, Ту-204-120Е, Ту-204-120СЕ

8 КСЭИС-204Е КСЭИС-204Е Ту-204Е

9 СЭИ-85 СЭИ-85-2, СЭИ-85-2М, СЭИ-85-2 СПОЛ66.1, СЭИ-85-2 СПО№6.2 СЭИ-85Е, СЭИ-85-2Е, СЭИ-85-2МТВ Ил-96-300, Ил-96-400, Ил-96-ЗООЕ, Ту-204Е, Ту-204, Ту-214

Табл.3 (окончание'

1 2 3 4

10 СПКР-85 СПКР-85-1 СПО №1, СПКР-85-1 СПО №1.1.СПКР-85-2 СПО №1, СПКР-85-3 СПО №1 Ту-204-100В, Ту-214, Ту-204-300, Ил-96-400Т, Ил-96-300

п КСЭИС-85 КСЭИС-85 Ил-114

12 УЗ-1152 СУОСО-204 Ту-204

13 Стенд СЭИ j СЭИ-32-Э, СЭИ-226-1, СЭИ-А Ка-32А11ВС, Ка-226, AHCAT-K

14 Стенд БИСК БИСК-А-1, БИСК-А-1 В, БИСК-А-1Э AHCAT-K, АНСАТ-У, АНСАТ-КЭ

15 Стенд ECK БСК-26, БСК-38 Ми-26Т2, Ми-38

16 СК-15 БПВ-6, БПВ-6-1 Ми-38, МИ-26Т2

17 УЭ-961 БС-226, БСС-2-1 Ка-226, Ми-26

18 СК-11 БУК-15, БУК-16 ТУ-204СМ

В заключении приведены основные результаты и научная новизна диссертационной работы, сведения об апробации и публикациях, внедрении результатов работы.

В приложении 1 содержится список информационных параметров, обрабатываемых системой КСЭИС-100 самолета Ту-334.

В приложении 2 содержится схема базы данных программного диагностического комплекса ФРЕГАТ.

В приложении 3 содержится пример протокола проверки блока БИС ЛА средствами ПДК ФРЕГАТ.

В приложении 4 содержится акт о внедрении результатов работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Итогом работы является разработка системы автоматизированного проектирования диагностического обеспечения БИС ЛА, опирающейся на комплекс моделей дефектов, методов их диагностирования и обеспечивающей проектирование и модификацию ДО всех поколений российских БИС ЛА в сжатые сроки.

К основным результатам относятся:

1. Разработанная комплексная функциональная модель процессов проектирования диагностического обеспечения БИС ЛА, позволяющая определить структуру диагностического обеспечения, способного обеспечить покрытие всех требований по диагностированию БИС ЛА на всех этапах жизненного цикла.

2. Диагностическая модель БИС ЛА, представляющая собой иерархическое структурированное множество моделей дефектов БИС ЛА по различным уровням описания и методов их диагностирования, учитывающих особенности диагностирования современных БИС ЛА, являющаяся теоретической базой для разработки универсального языка тестовых заданий и САПР ДО БИС ЛА.

3. Язык тестовых заданий, позволяющий реализовывать как тестовые, так и функциональные методы диагностирования на различных уровнях описания моделей дефектов БИС ЛА.

4. Программный диагностический комплекс ФРЕГАТ, обеспечивающий автоматизацию проектирования ДО и диагностирования всего спектра БИС ЛА российского производства, эксплуатирующийся в России и за рубежом в качестве программного обеспечения наземных автоматизированных станций контроля и стендов комплексной отладки и проверки БИС ЛА в ремонтных и эксплуатирующих организациях.

5. Методика, позволяющая средствами ПДК ФРЕГАТ автоматизировано проектировать диагностическое обеспечение как отдельных блоков БИС JIA, так и систем в комплексе на различных уровнях описания.

Список публикаций;

В изданиях, входящих в список ВАК:

1. Шишкин В.В., Черкашин C.B. Автоматизированная система создания диагностического обеспечения комплексных систем электронной индикации и сигнализации летательных аппаратов. // Датчики и системы. М.: 2007 N12 (103). с. 39-42.

2. Черкашин C.B., Шишкин В.В., Долбня H.A. Универсальная система диагностирования бортового радиоэлектронного оборудования // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Том 11 №3(2) (29), 2009 -Самара: Самарский научный центр РАН, 2009. с. 392-397.

В других изданиях:

1. Шишкин В.В., Черкашин C.B. Анализ методов диагностики графических процессоров // Системы искусственного интеллекта и нейроинформатика: Труды международной конференции «Континуальные логико-алгебраические исчисления и нейроматематика в науке, технике и экономике - КЛИН-2003». -Ульяновск: УлГТУ, 2003. - Том 3. с. 176.

2. Шишкин В.В., Черкашин C.B. Постановка задачи оптимизации диагностирования специализированных процессоров встроенных систем // Системы искусственного интеллекта и нейроинформатика: Труды международной конференции «Континуальные алгебраические логики, исчисления и нейроматематика в науке и технике - КЛИН-2004». -Ульяновск: УлГТУ, 2004. - Том 3. с. 140.

3. Шишкин В.В., Черкашин C.B. Проектирование диагностического обеспечения специализированных процессоров отображения графической информации. // Научно-технический калейдоскоп N 2, 2004. - Ульяновск: УлГТУ, 2004. с. 101-105.

4. Шишкин В.В., Черкашин C.B. Специализированные процессоры отображения графической информации как объекты диагностирования // Системы искусственного интеллекта и нейроинформатика: Труды международной конференции «Континуальные алгебраические логики, исчисления и нейроматематика в науке и технике - КЛИН-2005». -Ульяновск: УлГТУ, 2005. - Том 2. с. 186-187.

5. S.V. Cherkashin. Diagnostic Maintenance Of Aviation Systems Of Electronic Indication. // Collection of scientific papers «Interactive systems and technologies». Ulyanovsk: U1STU, 2005. - Volume 1. p. 248-251.

6. Шишкин B.B., Черкашин C.B. Проектирование наземного диагностического комплекса систем электронной индикации и блоков летательных аппаратов // Информатика и системы искусственного интеллекта: Труды международной конференции «Континуальные алгебраические логики, исчисления и нейроматематика в науке и технике - КЛИН-2006». -Ульяновск: УлГТУ, 2006. -Том 2. с. 143.

7. Шишкин В.В., Черкашин C.B. Долбня H.A. Автоматизированная система создания диагностического обеспечения блоков и модулей систем электронной индикации летательного аппарата. Вестник УлГТУ N2, 2006. -Ульяновск: УлГТУ, 2006. с. 55-58.

8. Vadim Shishkin, Sergey Cherkashin. The automated creation system of diagnostic maintenance of electronic indication systems of flying devices // Труды Российско-Немецкой научной конференции, посвященной 10-летию сотрудничества Ульяновского государственного технического университета и Дармштадтско-го университета прикладных наук. - Ульяновск: УлГТУ, 2007. с. 73-75.

9. Шишкин В.В., Черкашин C.B., А.Н. Кочетков. Диагностирование жидкокристаллических индикаторов // Информационные и интеллектуальные технологии: Труды международной конференции «Конференции по логике, информатике, науковедению -КЛИН-2007». -Ульяновск: УлГТУ, 2007. - Том 2. с. 99-101.

10. Черкашин C.B. Язык диагностирования электронного оборудования авиационного назначения // Информационные технологии. Межвузовский сборник научных трудов. - Ульяновск: УлГТУ, 2008. с. 135-138.

11. Черкашин C.B., Шишкин В.В., Кочетков А.Н., Романов JI.B. Диагностирование комплексных систем электронной индикации и сигнализации в режиме реального времени // Всероссийская конференция с элементами научной школы для молодежи «Проведение научных исследований в области обработки, хранения, передачи и защиты информации», Том 1. - Ульяновск: УлГТУ, 2009. с. 175-180.

Получены свидетельства об официальной регистрации программ для

ЭВМ:

1. Программный диагностический комплекс ФРЕГАТ / В.П. Деревянкин, H.A. Долбня, В.И. Кожевников, H.H. Макаров, C.B. Черкашин // Свидетельство №2006611950, М.: Роспатент, 07.06.2006.

2. Интерпретатор языка тестовых заданий ТМАКЕ / C.B. Черкашин, H.A. Долбня, H.H. Макаров, В.И. Кожевников, В.П. Деревянкин // Свидетельство №20096105 01, М. : Роспатент, 21.01.2009.

ЧЕРКАШИН СЕРГЕЙ ВИТАЛЬЕВИЧ

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДИАГНОСТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ БОРТОВЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

Автореферат Подписано в печать 11.11.2010. Формат 60x84 1/16. Усл. печ. л. 1,63. Тираж 100 экз. Заказ №1213. Типография УлГТУ. 432027, Ульяновск, ул. Северный Венец, 32.

Список использованных сокращений•

Введение

Глава 1. Анализ процессов проектирования диагностического обеспечения и диагностирования бортовых информационных систем летательных аппаратов

1.1. Анализ бортовых информационных систем летательных аппаратов, как объектов диагностирования

1.1.1. Анализ интерфейсов бортовых информационных систем летательных аппаратов

1.1.2. Анализ структуры и функций бортовых информационных систем летательных аппаратов

1.1.3. Анализ процессов проектирования диагностического обеспечения и диагностирования бортовых информационных систем в рамках жизненного цикла

1.2. Анализ диагностического обеспечения бортовых информационных систем летательных аппаратов

1.3. Анализ наземных автоматизированных станций контроля авиационного оборудования

1.4. Анализ систем автоматизированного проектирования диагностического обеспечения

Выводы по главе

Глава 2. Разработка диагностической модели бортовых информационных систем летательных аппаратов и языка тестовых заданий

2.1. Разработка функциональной модели процесса проектирования диагностического обеспечения бортовых информационных систем летательных аппаратов в рамках жизненного цикла

2.2. Модели дефектов и методы комплексного диагностирования бортовых информационных систем летательных аппаратов

2.2.1. Модели дефектов и методы диагностирования БИС ДА системного уровня

2.2.2. Модели дефектов и методы диагностирования БИС ЛА архитектурного уровня

2.3. Модели дефектов и методы диагностирования блоков БИС JIA

2.3.1. Модели дефектов и методы диагностирования блоков БИС JIA функционального уровня

2.3.2. Модели дефектов и методы диагностирования блоков БИС JIA архитектурного уровня

2.3.3. Модели дефектов и методы диагностирования блоков БИС JIA аппаратного уровня

2.4. Модели дефектов и методы диагностирования интерфейсов БИС JIA

2.4.1. Модели дефектов разовых команд

2.4.2. Модели дефектов аналоговых сигналов

2.4.3. Модели дефектов кодовой линий связи

2.5. Разработка требований к языку тестовых заданий

2.6. Разработка языка тестовых заданий

2.6.1. Выбор класса языка тестовых заданий

2.6.2. Выбор способа реализации языка тестовых заданий

2.6.3. Используемые символы языка тестовых заданий

2.6.4. Типы данных языка тестовых заданий

2.6.5. Данные и структуры данных языка тестовых заданий

2.6.6. Выражения языка тестовых заданий

2.6.7. Операторы языка тестовых заданий

2.6.8. Разработка библиотеки функций языка тестовых заданий

Выводы по главе

Глава 3. Разработка системы автоматизированного проектирования диагностического обеспечения бортовых информационных систем летательных аппаратов

3.1. Разработка требований к функциям САПР ДО БИС JIA

3.2. Разработка требований к компонентам и структуре САПР ДО БИС ЛА

3.2.1. Требования к разработке подсистемы пользовательского интерфейса

3.2.2. Требования к разработке системы отладки и исполнения тестовых заданий

3.2.3. Требования к разработке драйверов интерфейсных устройств и менеджеру драйверов

3.2.4. Требования к разработке модуля настройки конфигурации интерфейсных устройств

3.2.5. Требования к разработке базы данных электронной библиотеки и модулю системы управления базой данных

3.2.6. Требования к разработке справочной системы

3.3. Разработка программного диагностического комплекса ФРЕГАТ

3.3.1. Разработка подсистемы пользовательского интерфейса

3.3.2. Разработка визуального конструктора

3.3.3. Разработка модуля конфигурации устройств

3.3.4. Разработка системы управления базой данных

3.3.5. Разработка менеджера и драйверов интерфейсных устройств

3.3.6. Разработка системы отладки и исполнения тестовых заданий языка ТМАКЕ

3.4. Разработка универсального протокола управления контрольно-проверочной программы блока тестовым заданием

Выводы по главе

Глава 4. Исследование методики и системы автоматизированного проектирования диагностического обеспечения бортовых информационных систем летательных аппаратов

4.1. Разработка методики автоматизированного проектирования диагностического обеспечения бортовых информационных систем летательных аппаратов средствами ПДК ФРЕГАТ

4.1.1. Запуск ПДК ФРЕГАТ

4.1.2. Настройка интерфейсных устройств объекта контроля

4.1.3. Проектирование тестовых заданий

4.1.4. Работа с системой исполнения тестовых заданий

4.2. Реализованные проекты диагностического обеспечения, основанные на применении программного диагностического комплекса ФРЕГАТ

4.3. Анализ процессов автоматизированного проектирования диагностического обеспечения бортовых информационных систем летательных аппаратов с применением ПДК ФРЕГАТ

4.3.1. Анализ процессов автоматизированного проектирования комплексного диагностического обеспечения БИС ЛА

4.3.2. Анализ процессов автоматизированного проектирования диагностического обеспечения отдельных блоков БИС ЛА

Выводы по главе

Одной из основных проблем авиаприборостроения в настоящее время является обеспечение высокой надежности функционирования современной бортовой цифровой техники, как блоков в отдельности, так и систем в целом. Это объясняется увеличением количества бортовой процессорной техники, увеличением сложности алгоритмов функционирования и особенностью сферы применения [1,2].

Развитие бортовых информационных систем (БИС) летательных аппаратов (ЛА) сопровождается постоянным усложнением их составных частей [3]. Надежность БИС ЛА напрямую определяет надежность пилотирования летательного аппарата, так как при помощи индикаторов БИС ЛА пилотам отображается навигационная и пилотажная информация [54]. Условия встроенного применения блоков и индикаторов БИС ЛА определяют повышенные требования по временным, надежностным, массогаба-ритным и энергетическим характеристикам. Основное назначение диагностирования БИС ЛА состоит в повышении их надежности на этапе эксплуатации, а также в уменьшении производственного брака на этапе изготовления [52]. Кроме того, диагностическое обеспечение (ДО) позволяет получать высокие значения достоверности правильного функционирования систем [4].

Бортовые информационные системы российского производства предыдущего поколения и в настоящее время функционируют на бортах более тридцати типов летательных аппаратов, таких как Ил-76, Ту-204, Ил-96, Ил-114 и их модификаций [5]. С развитием цифровой техники, уменьшением массогабаритных параметров модулей и блоков, увеличением количества выполняемых функций интерфейсными устройствами стала " ^возможным доработка элементов данных систем и разработка систем нового поколения. Разработанные БИС ЛА нового поколения эксплуатируются на бортах более двадцати модификаций летательных аппаратов, таких как Ту-204, Ту-214, Ил-96, Ту-334, Ан-148, АНСАТ, Ка-226, Ка-32А11ВС и пр. [5].

Существенно возросло число существующих информационных интерфейсов взаимодействия, обрабатываемых БИС ЛА, также появились ранее неиспользуемые интерфейсы приема и передачи данных. Экран на основе электронно-лучевой трубки был заменен жидкокристаллической панелью. В индикаторах и блоках БИС ЛА нового поколения появилось встроенное программное обеспечение: базовая система ввода-вывода, операционная система реального времени, функциональное программное обеспечение [7]. Блоки и индикаторы БИС ЛА пополнились модулями приема и обработки информации [6].

Диагностическое обеспечение БИС ЛА предыдущего поколения было рассчитано на состав и структуру системы, не имело опциональных возможностей, и не было рассчитано на наличие в устройстве программного обеспечения [22]. Ввиду сильного различия между БИС ЛА предыдущего и современного поколения, возросшей номенклатурой систем, использование ранее разработанных методов и средств диагностирования стало неэффективным, а часто и невозможным. В связи с этим актуальной стала задача проектирования диагностического обеспечения бортовых информационных систем летательных аппаратов нового поколения [9]. Методики проверки БИС ЛА предыдущего поколения с помощью стендов устарели, используемые диагностические комплексы не удовлетворяют современным требованиям. В свою очередь вновь разработанные системы подвергаются усовершенствованию и модернизации. Новые спроектированные летательные аппараты тоже увеличивают разнообразие БИС ЛА. Большая номенклатура, частые модификации и сменяемость БИС ЛА приводят к необходимости также быстрой модификации диагностического обеспечеи ния. К диагностическому обеспечению предъявляются требования универсализации и автоматизации процесса диагностирования [8].

Отдельным вопросам методологии проектирования систем контроля посвящен широкий круг работ разных российских авторов. В трудах П.П. Пархоменко, Е.С. Согомоняна, В.В. Кабирского широко представлены основы теории технической диагностики, методы построения и анализа математических моделей объектов диагноза, методы построения алгоритмов диагноза, изложена обобщенная постановка задач технической диагностики [18, 102]. Модели дефектов электронно-вычислительных машин (ЭВМ), методы их диагностирования, элементы теории эксплуатации ЭВМ, элементы теории и аналитические модели надежности аппаратных и программных средств рассматривались в трудах Б.М. Кагана [86]. Работы Г.В. Дружинина посвящены вопросам надежности автоматизированных систем, особенностям оценки и расчета надежности, надежности по данным о приближении к отказам. Излагаются практические вопросы формирования показателей надежности систем при их проектировании. Рассмотрены пути повышения надежности автоматизированных систем при их проектировании, изготовлении и эксплуатации [103]. В работах В.В. Ли-паева рассматриваются основные показатели и факторы, определяющие надежность функционирования и безопасность применения сложных программных средств [104]. В работах В.В.Клюева изложены задачи и особенности технического диагностирования при обеспечении надежности, приведены модели, методы диагностирования, даны неразрушающие методы контроля качества в эксплуатации [102]. Работы Л.Г. Евланова посвящены исследованию математических моделей объектов контроля, методам выбора контролируемых параметров и оптимального синтеза алгоритмов обработки сигналов в системах контроля [10]. Исследованию методов диагностирования посвящены работы И.М. Синдеева [11]. В работах Г.М. Гнедова рассмотрены вопросы методологии проектирования систем контроля ракет [12]. Вопросы построения автоматизированных систем контроля авиационного оборудования рассматривались в работах P.M. Боровика [13]. В работах В.Д. Кудрицкого рассматриваются основные структуры автоматизированных систем контроля, вопросы прогнозирования надёжности и технического состояния радиоэлектронной аппаратуры. Даётся анализ критериев эффективности диагностического обеспечения, методы расчёта и оценки основных показателей эффективности. Рассматриваются задачи оптимизации основных характеристик систем контроля при заданных ограничивающих условиях [14]. Вопросы диагностирования гражданской авиационной техники рассматриваются в работах В.И. Ямпольского [15].

Вопросам проектирования систем контроля также посвящен широкий круг работ зарубежных ученых. В работах Р. Лонгботтома рассматриваются вопросы обеспечения и поддержания надежности ЭВМ и вычислительных систем с позиций разработчика и пользователя, надежность аппаратуры и программного обеспечения ЭВМ, вопросы технического обслуживания вычислительной техники в условиях эксплуатации и процедуры приемочных испытаний [52]. Работы Г. Майерса посвящены надежности программного обеспечения, исследованию аспектов производства программных систем. В них излагаются принципы и методы, используемые при проектировании надежного программного обеспечения [105]. В работах Р. Селлерса рассматривались методы поиска ошибок в работе ЭВМ [106]. Труды Г. Чжена, Е. Меннинга и Г. Метца посвящены диагностике отказов вычислительных систем [107]. Также вопросы проектирования и эксплуатации систем диагностирования авиационного оборудования широко рассматривались в работах зарубежных ученых: С. Chen, М. Gooding,

A. Helfrick, L. Buckwalter, E.R. Mäher, C.S. Byington, P.W. Kalgren,

B.K. Dunkin, B.P. Donovan, A.M. Stanley, J.D. Smith, K.R. Toll [66, 65, 29, 38, 44, 45].

Наиболее интенсивные исследования в области автоматизированного проектирования диагностического обеспечения бортовых информационных систем летательных аппаратов начали проводиться в 80-х годах прошлого века с появлением модулей, способных формировать и принимать бортовые интерфейсы [29]. Исследования вопросов проектирования диагностического обеспечения БИС JIA проводились такими фирмами-разработчиками, как ЗАО БЕТА ИР (Российская Федерация) [56], Aeronautical Radio Incorporated (Соединенные Штаты Америки) [23], RADA Electronic Industries (Израиль) [24], National Instruments (Соединенные Штаты Америки) [25], EADS Test & Services (Великобритания) [26], Aeroflex Inc. (Соединенные Штаты Америки) [27], Rockwell-Collins (Соединенные Штаты Америки) [28].

Однако проведенные исследования не учитывали особенности современных бортовых информационных систем летательных аппаратов, а также не были ориентированы на комплексное рассмотрение вопросов автоматизированного проектирования диагностического обеспечения в рамках жизненного цикла БИС JIA, что существенно влияет на эффективность как проектирования диагностического обеспечения БИС J1A, так и на эффективность их диагностирования. Таким образом, все вышеизложенное определяет актуальность разработки интегрированного комплекса новых моделей, методов и системы автоматизированного проектирования диагностического обеспечения БИС ДА на всех этапах жизненного цикла.

Целью диссертационной работы является разработка и исследование системы автоматизированного проектирования диагностического обеспечения бортовых информационных систем летательных аппаратов, исследование их моделей дефектов и методов диагностирования.

Исходя из этой цели, в диссертационной работе были поставлены и решены следующие задачи:

1. Анализ существующих систем автоматизированного проектирования диагностического обеспечения и методов диагностирования бортовых информационных систем летательных аппаратов.

2. Разработка и исследование диагностической модели бортовой информационной системы летательного аппарата.

3. Разработка специализированного языка тестовых заданий бортовых информационных систем летательных аппаратов.

4. Разработка системы автоматизированного проектирования диагностического обеспечения бортовых информационных систем летательных аппаратов.

5. Разработка методики автоматизированного проектирования диагностического обеспечения бортовых информационных систем летательных аппаратов.

Объектом исследования в работе является автоматизация проектирования диагностического обеспечения бортовых информационных систем летательных аппаратов, предметом исследования служат применяемые для этого модели, методы и система автоматизированного проектирования.

Методы исследования базируются на теории технической диагностики, теории множеств, теории алгоритмов, теории системного анализа, теории вычислительных систем, теории программирования.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждена непротиворечивостью применяемых моделей и методов, результатами экспериментальных исследований и результатами многолетнего успешного применения моделей, методов и разработанной системы.

Апробация работы проведена на конференциях:

1. Системы искусственного интеллекта и нейроинформатика. Международная конференция «Континуальные логико-алгебраические исчисления и нейроматематика в науке, технике и экономике -КЛИН - 2003, 2004, 2005, 2006, 2007 гг.».

2. Interactive systems and technologies: The Problem of HumanComputer Interaction, - Ulyanovsk, U1STU, 2005.

3. Information technologies: Proceeding of Russian-German scientific conference devoted to 10-years cooperation of Ulyanovsk State Technical University and Darmstadt University of Applied Science. - Ulyanovsk, U1STU, 2007.

4. Всероссийская конференция с элементами научной школы для молодежи «Проведение научных исследований в области обработки, хранения, передачи и защиты информации», - Ульяновск, УлГТУ, 2009.

Участие в научно-технических выставках. Система автоматизированного проектирования диагностического обеспечения бортовых информационных систем летательных аппаратов были награждены золотой медалью на 21-ой международной выставке «Изобретения, инновации и технологии ITEX-2010» в г. Куала-Лумпур (Малайзия), серебряной медалью на 61-ой международной выставке «Идеи, изобретения, инновации IENA-2009» в г. Нюрнберг (Германия).

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4

Разработанная на основе интегрированного комплекса моделей методика автоматизированного проектирования диагностического обеспечения бортовых информационных систем летательных аппаратов обеспечивает данные процессы на всех этапах жизненного цикла системы, интегрируя их в общий цикл проектирования, производства и эксплуатации.

Применение программного диагностического комплекса ФРЕГАТ в качестве универсальной системы автоматизированного проектирования диагностического обеспечения бортовых информационных систем летательных аппаратов позволило:

1. Упростить процесс проектирования диагностического обеспечения БИС ЛА за счет применения языка тестовых заданий, что позволило вести проектирование тестовых заданий специалистам, не имеющим навыков проектирования программного обеспечения;

2. Включать диагностическое обеспечение и результаты контроля БИС ЛА в электронную библиотеку для сопровождения изделий на всех этапах жизненного цикла, что позволило использовать ранее разработанные библиотеки тестовых заданий при проектировании диагностического обеспечения новых БИС ЛА, ускорив тем самым данный процесс;

3. Сократить в два раза количество рабочих мест при проектировании диагностического обеспечения отдельных блоков БИС ЛА;

4. Сократить в три раза количество рабочих мест при проектировании комплексного диагностического обеспечения БИС ЛА;

5. Заменить не отвечающую современным требованиям к диагностированию контрольно-проверочную аппаратуру предыдущего поколения единой наземной автоматизированной станцией контроля, что позволило сократить в 6 раз время проектирования аппаратного и программного диагностического обеспечения каждого типа блока БИС ЛА;

6. Заменить отдельные диагностические программы тестовыми заданиями, спроектированными в ПДК ФРЕГАТ, что позволило сократить в 5 раз время проектирования комплексного программного диагностического обеспечения бортовых информационных систем летательных аппаратов;

7. Сделать алгоритмы работы диагностического программного обеспечения открытыми и легко доступными для изменения, за счет применения языка тестовых заданий, что позволило модифицировать алгоритмы контроля в эксплуатации без модификации программных модулей комплекса и привлечения разработчиков диагностического обеспечения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итогом работы является разработка и исследование системы автоматизированного проектирования диагностического обеспечения бортовых информационных систем летательных аппаратов, опирающейся на комплекс моделей дефектов, методов их диагностирования и обеспечивающей проектирование диагностического обеспечения современных бортовых информационных систем летательных аппаратов в сжатые сроки.

К основным результатам относятся:

1. Комплексная функциональная модель процессов проектирования диагностического обеспечения современных бортовых информационных систем летательных аппаратов на всех этапах жизненного цикла.

2. Диагностическая модель БИС ЛА, как иерархическое структурированное множество моделей дефектов и методов их диагностирования, учитывающих особенности диагностирования современных бортовых информационных систем летательных аппаратов.

3. Язык проектирования тестовых заданий ТМАКЕ, специализированный на диагностировании бортовых информационных систем летательных аппаратов.

4. Система автоматизированного проектирования диагностического обеспечения БИС ЛА - программный диагностический комплекс ФРЕГАТ.

5. Методика автоматизированного проектирования диагностического обеспечения, как отдельных блоков БИС ЛА, так и систем в комплексе.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Функциональная модель процессов проектирования диагностического обеспечения, разработанная в рамках жизненного цикла БИС

ЛА, является комплексной, покрывает все этапы жизненного цикла и определяет структуру необходимого диагностического обеспечения БИС ЛА.

2. Предложенная комплексная диагностическая модель БИС ЛА, как иерархически структурированное множество моделей дефектов и методов их диагностирования, учитывающих особенности современных БИС ЛА как объектов диагностирования, определяет функциональные требования к языку тестовых заданий.

3. Разработанный специализированный язык проектирования тестовых заданий ТМАКЕ, позволяет выразить все эксперименты по диагностированию разработанных моделей дефектов, позволяет реализовывать как тестовые, так и функциональные методы диагностирования на различных уровнях описания разработанных моделей дефектов БИС ЛА.

Практическая ценность работы состоит в следующем:

1. Разработанный программный диагностический комплекс ФРЕГАТ позволяет автоматизировано проектировать диагностическое обеспечение всего спектра БИС ЛА российского производства современного и предыдущих поколений.

2. Разработанная методика, основанная на различных уровнях описания БИС ЛА, позволяет автоматизировано проектировать диагностическое обеспечение как отдельных блоков БИС ЛА, так и систем в комплексе.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы на соискание ученой степени кандидата технических наук обсуждались на конференциях:

1. Системы искусственного интеллекта и нейроинформатика. Международная конференция «Континуальные логико-алгебраические исчисления и нейроматематика в науке, технике и экономике - КЛИН

-2003, 2004, 2005, 2006, 2007 гг.».

2. Interactive systems and technologies: The Problem of Human-Computer Interaction, - Ulyanovsk, U1STU, 2005.

3. Information technologies: Proceeding of Russian-German scientific conference devoted to 10-years cooperation of Ulyanovsk State Technical University and Darmstadt University of Applied Science. - Ulyanovsk, U1STU, 2007.

4. Всероссийская конференция с элементами научной школы для молодежи «Проведение научных исследований в области обработки, хранения, передачи и защиты информации», - Ульяновск, УлГТУ, 2009.

Участие в научно-технических выставках. Система автоматизирог ванного проектирования диагностического обеспечения БИС JIA были награждены золотой медалью на 21-ой международной выставке «Изобретения, инновации и технологии ITEX-2010» в г. Куала-Лумпур (Малайзия), серебряной медалью на 61-ой международной выставке «Идеи, изобретения, инновации IENA-2009» в г. Нюрнберг (Германия).

Публикации результатов работы. По теме «Разработка и исследование системы автоматизированного проектирования диагностического обеспечения бортовых информационных систем летательных аппаратов» опубликовано 15 работ [108-122], в том числе две в журнале списка ВАК [108, 109], в том числе, при проведении практических работ по разработке системы автоматизированного проектирования диагностического обеспечения бортовых информационных систем летательных аппаратов, получены два свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ:

1. Программный диагностический комплекс ФРЕГАТ // Свидетельство №2006611950, М.: Роспатент, 07.06.2006 [121].

2. Интерпретатор языка тестовых заданий ТМАКЕ. // Свидетельство №2009610501, М.: Роспатент, 21.01.2009 [122].

Практические результаты работы применяются в ОАО «Ульяновское конструкторское бюро приборостроения» в стендах комплексной отладки и проверки различных модификаций блоков и бортовых информационных систем КИСС, СЭИ, КСЭИС, БИСК, СПАДИ, БСТО, СПКР, СУОСО, EIU-100, БСК, БПВ таких летательных аппаратов как, Superjet-100, Ан-148, Ту-204, Ту-214, Ту-334, Ил-76, Ил-96, Ил-114, Ка-32А11ВС, Ка-226, АНСАТ, Ми-26, Ми-38 и их модификаций.

Результаты данной работы применяются также в серийно выпускаемых в ОАО «Ульяновское конструкторское бюро приборостроения», ОАО «Ульяновский приборостроительный завод» и ОАО «Уфимское приборостроительное производственное объединение» наземных автоматизированных станциях контроля авиационного оборудования. НАСК-1, НАСК-2000-1 и НАСК-2000-2 эксплуатируются в России и за рубежом в производственных, ремонтных и эксплуатирующих организациях:

- ЗАО «Авиаприбор», г. Москва,

- ОАО «Воронежское акционерное самолетостроительное общество», г. Воронеж,

- ОАО «Международный аэропорт Шереметьево», авиационно-техническая база, г. Москва,

- ОАО «Внуковский авиаремонтный завод», г. Москва,

- ОАО «Ильюшин Финанс Ко», диагностическая лаборатория авиационного оборудования «ИФК Техник», г. Москва,

- Авиакомпания «Cubana de Aviación S.A.», г. Гавана, республика Куба.

Практическое использование результатов диссертационной работы подтверждено актом о внедрении, приведенном в Приложении 4.

1. Перспективные интегрированные комплексы авионики гражданских самолетов/ Э.П. Алексеев, A.B. Евгенов, М.П. Перчаткин // (http://www.avia.ru/press/1230).

2. Кучерявый, A.A. Современная интегрированная модульная авиони-ка: состояние и тенденции развития / A.A. Кучерявый // Аналитический обзор. Редакция 08-2006. ОАО «УКБП», г. Ульяновск. Россия.

3. Клюев, Г.И. Авиационные приборы и системы / Г.И.Клюев, H.H. Макаров, В.М. Солдаткин // Ульяновск, УлГТУ, 2000.

4. Павлов, A.M. Принципы организации бортовых вычислительных систем перспективных летательных аппаратов / A.M. Павлов // ГосНИИАС, Мир компьютерной автоматизации, №4 2001.

5. Кучерявый, A.A. Бортовые информационные системы: Курс лекций / Под. ред. В.А. Мишина и Г.И. Клюева. 2-е изд. перераб. и доп. -Ульяновск: УлГТУ, 2004.

6. Парамонов, П.П. Авионика в информационно-измерительных системах / П.П. Парамонов, Ю.И. Сабо, В.Д. Суров, Б.И. Суслов, P.A. Шек-Иовсепянц // Датчики и системы. № 8 2001 С. 7-10.

7. Евланов, JI. Г. Контроль динамических систем / Л.Г. Евланов // М.: Наука, ГРФМЛ, 1979. 431 с.

8. Диагностирование и прогнозирование технического состояния авиационного оборудования: учеб. пособие для вузов гражд. авиации / В.Г. Воробьев, В.В. Глухов и др.; Под ред. И.М. Синдеева // М.: Транспорт, 1984. 191 с.

9. Гнедов, Г.М. Проектирование систем контроля ракет / Г.М. Гнедов, О.Б. Россенбаули, Ю.А. Шумов // М.: Машиностроение, 1975. 224 с.

10. Боровик, P.M. Основы контроля авиационного оборудования / P.M. Боровик, Г.Н. Мозжухин // Киев: КИИГА, 1980. 95с.

11. Кудрицкий, В.Д. Автоматизация контроля радиоэлектронной аппаратуры / В.Д. Кудрицкий, М.А. Синица, П.И. Чинаев // М.: Советское радио, 1977. 255с.

12. Ямпольский, В.И. Контроль и диагностирование гражданской авиационной техники / В.И. Ямпольский, Н.И. Белоконь, Б.Н. Пилипо-сян // М.: Транспорт, 1990. 183 с.

13. Техническая эксплуатация пилотажно-навигационных комплексов / Под ред. A.B. Скрипца // М.: Транспорт, 1992. 206с.

14. Техническая эксплуатация авиационного оборудования. / Под ред.

15. B.Г. Воробьева // М.: Транспорт, 1990. 296с.

16. Основы технической диагностики. Кн.1. Модели объектов, методы и алгоритмы диагноза. / В.В. Карибский, П.П. Пархоменко, Е.С. Согомонян, В.Ф. Халчев, под общ. ред. П.П. Пархоменко // М.: Энергия, 1976.-464 с.

17. Доценко, Б.И. Системы автоматизированного контроля / Б.И. До-ценко, В .А. Игнатов, В.Н. Козак // Киев: КМУГА, 1995. 148с.

18. Агамов Л.Г. Современные методы технического диагностирования систем авиационного оборудования / Л.Г. Агамов, В.А. Протопопов //Киев: КВВАИУ, 1983. 192с.

19. Воробьев, В.Г. Основы технической эксплуатации пилотажно-навигационного оборудования / В.Г. Воробьев, В.П. Зыль,

20. C.В. Кузнецов //М.: Транспорт, 1999. 335 с.

21. Алексеев, А.А. Диагностика в технических системах управления: Учеб. пособие для вузов, под ред. В.Б. Яковлева / А.А. Алексеев, А.И. Солодовников // СПб.: Политехника, 1997. 188 с.

22. Aeronautical Radio Incorporated (https://www.armc.com).

23. RAD A Electronic Industries (http://www.rada.com).

24. National Instruments (http://www.ni.com').

25. EADS Test & Services (http://www.eads-ts.com).

26. Aeroflex Inc (http://www.aeroflex.com).

27. Rockwell-Collins (http://www.rockwellcollins.com).

28. Albert Helfrick. Avionics test equipment. Handbook & Directory // Avionics Communication Inc, 2003.

29. ОАО Ульяновское Конструкторское Бюро Приборостроения (http://www.ulcbp.ru).

30. Система электронной индикации СЭИ-85Е. Руководство по технической эксплуатации КИВШ.461274.013-01 РЭ // Ульяновск: УКБП, 2000.

31. Система сигнализации комплексная информационная КИСС-1-9 версия СПО №2. Руководство по технической эксплуатации КИВШ.461274.002-01 РЭ//Ульяновск: УКБП, 2001.

32. Комплексная система электронной индикации и сигнализации КСЭИС-85МВЛ. Руководство по технической эксплуатации 6Э3.038.035 РЭ // Ульяновск: УКБП, 1994.

33. Комплексная система электронной индикации и сигнализации КСЭИС-85-100. Руководство по технической эксплуатации КИВШ.461274.012 РЭ // Ульяновск: УКБП, 2002.

34. Бортовая информационная система контроля БИСК-А. Руководство по технической эксплуатации. КИВШ.465827.012 РЭ // Ульяновск: УКБП, 2003.

35. Система преобразования аналоговой и дискретной информации СПАДИ-2. Руководство по технической эксплуатации. КИВШ.464587.012 РЭ // Ульяновск: УКБП, 2002.

36. Система предупреждения критических режимов СПКР-М-2. Руководство по технической эксплуатации. КИВШ.464964.012 РЭ // Ульяновск: УКБП, 2004.

37. Edward R. Mäher. Avionics Troubleshooting and Repair // McGraw-Hill Professional, 2001.

38. ГОСТ 26016-81. Единая система стандартов приборостроения. Ин-, терфейсы, признаки классификации и общие требования.

39. ГОСТ 18977-79. Комплексы бортового оборудования самолетов и вертолетов. Типы функциональных связей. Виды и уровни электрических сигналов.

40. Кузьмин, Ю.А. Интерфейс RS-232, связь между компьютером и микроконтроллером / Ю.А. Кузьмин // М.: Издательский дом ДМК-Пресс, 2006.

41. ARINC 429. Mark 33 Digital Information Transfer System fhttps ://ww w.arinc.com/cf/store/catalоg detail.cfm?itemid—54)

42. PTM 1495-75 (с изм.З). Обмен информацией двуполярным кодом в оборудовании летательных аппаратов.

43. Byington, C.S. Advanced diagnostic/prognostic reasoning and evidence transformation techniques for improved avionics maintenance / C.S. Byington, P.W. Kalgren, B.K. Dunkin, B.P.Donovan // IEEE Aerospace Conference, vol.5, 2004.

44. Stanley, A.M. An integrated diagnostics approach to embedded and flight-line support systems / A.M. Stanley, J.D. Smith, K.R. Toll, // IEEE Aerospace and Electronics Conference, vol 3, 1989.

45. ARINC 708. Airborne Weather Radar. (https://www.arinc.com/cf/store/catalog detail.cfm?item id=299)

46. ГОСТ 7845-92. Система вещательного телевидения.

47. Комплексная система электронной индикации и сигнализации КСЭИС-100. КИВШ.461274.022 РЭ. Руководство по технической эксплуатации // Ульяновск: УКБП, 2005.

48. Техническое задание №17860 на разработку комплексной системы электронной индикации и сигнализации КСЭИС-100. Код по ОКП 75 4723 0467 10 // Ульяновск: УКБП, 2005.

49. Техническое задание №18005 на разработку комплексной системы электронной индикации и сигнализации КСЭИС-148. Код по ОКП 75 4723 0462 03. // Ульяновск: УКБП, 2006.

50. Диагностика измерительно-вычислительных и управляющих систем: учебное пособие / Ю.М. Крысин, В.А. Мишин, Б.В. Цыпин,

51. В.В. Шишкин, Н.Г. Ярушкина;. под общ. ред. В.А. Мишина // Ульяновск: УлГТУ, 2005. 218 с.

52. Лонгботтом, Р. Надежность вычислительных систем / Пер. с англ. // М.: Энергоатомиздат, 1985.

53. Автоматизация диагностирования электронных устройств / Ю.В. Малышенко, В.П. Чипулис, С.Г. Шаршунов; под общ. ред. В.П. Чипулиса // М.: Энергоатомиздат, 1986.

54. Матов, В.И. Бортовые цифровые вычислительные машины и системы / В.И. Матов, Ю.А. Белоусов, Е.П. Федосеев // М.: Высшая школа, 1988.-216 с.

55. Агеев, В.М. Приборные комплексы летательных аппаратов и их проектирование / В.М. Агеев, Н.В. Павлова // М.: Машиностроение, 1990.

56. ЗАО БЕТА ИР (http://www.nask.ru).

57. TYX Corporation. Productivity Enhancement Systems. PAWS/Developer's Studio (http://www.tyx.com/pawsdeva.htmn.

58. ARINC 608A. Design Guidance for Avionics Test Equipment. (https://www.arinc.com/cf/store/catalogdetail.cfm?itemid=:176).

59. ISO 9001. Стандарты управления качеством продукции (http://www.euroco.ru/iso certification.html?gclid=CPK vJyvz6ECFQk f3wod RAMIw).

60. RADA Commercial Aviation Test Station. (http://www.htaa.net/fact%20sheets/RADA%20Smart%20CATS%20Fly er%20Blue%20Background%20(A).pdf).

61. Винниченко, И.В. Автоматизация процессов тестирования / И.В. Винниченко // СПб.: Питер, 2005. 203 с.

62. АТЕС Series 6. General Purpose Automatic Test Equipment (GPATE) (http ://www.eadsts.com/Web/Products/Test%20Svstems/ATEC/ATEC 6/ATEC6.pdf).

63. НАСКД-200. Наземная Автоматизированная Система Контроля и Диагностики (http://www.nask.ru/ru/production/naskd).

64. ARINC-626-3. Standard ATLAS Language for Modular Test (https://www.arinc.com/cf/store/catalog detail.cfm?item id=483).

65. Gooding M. Evaluation of Three ATE Test Environments / M. Gooding, L. Cohen // Aerospace and Electronic SYSTEMS Magazine. IEEE, 1997. (http://www.gooding.org/Mike/Papers/atc96.pdf).

66. Chen C.W. Case study: An infrastructure for C/ATLAS environments with object-oriented design and XML representation // C.W. Chen, J.K. Lee. // Journal of System and Software, 2002. (http://pllab.cs.nthu.edu.tw/~cwchen/pub/atlas-jss.pdf).

67. Гавва, А. «Адское» программирование. Ada-95. Компилятор GNAT, 2004 (http://www.ada-ru.org/files/ADA RU.pdf.gz).

68. Справочное руководство по языку ADA83. (http://www.ada-ru.org/arm83/index.htmn.

69. National Instruments Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench (http://www.ni.com/labview/).

70. Виноградова, H.A. Разработка прикладного программного обеспечения в среде LabVIEW: учебное пособие / Н.А. Виноградова, Я.И. Листратов, Е.В. Свиридов // М.: Издательство МЭИ, 2005.

71. Пейч, Л.И. LabVIEW для новичков и специалистов / Л.И. Пейч, Д.А. Точилин, Б.П. Поллак // М.: Горячая линия Телеком, 2004.

72. Техническое задание на разработку контрольно проверочной программы (КПП) индикатора многофункционального , ИМ-8. КИВШ.00466-01 91 01 //Ульяновск:'УКБП, 2002.

73. Комплексная система электронной индикации и сигнализации КСЭИС-100. Технические условия. КИВШ.461274.022 ТУ // Ульяновск: УКБП, 2010.

74. Требования к программному обеспечению блока БВУ-15 в составе системы КСЭИС-100. Общая часть. Функциональные требования. Часть 1. КИВШ.00559-2-10 // Ульяновск: УКБП, 2010.

75. Техническое задание на разработку многофункционального индикатора ИМ-8. КИВШ.467531.004 // Ульяновск: УКБП, 2001.

76. Техническое задание на разработку многофункционального индикатора ИМ-16. КИВШ.467531.012 // Ульяновск: УКБП, 2005.

77. Индикатор многофункциональный ИМ-8. Технические условия. КИВШ.467846.004 ТУ // Ульяновск: УКБП, 2002.

78. Индикатор многофункциональный ИМ-16.' Технические условия. КИВШ.467846.012 ТУ // Ульяновск: УКБП, 2008.

79. ALSYS ADA (http://www.calpoly.edU/~ias/userguides/CentralUNIX/pdf/AIX40105.P DF).

80. Boeing Company (http://www.boeing.com).

81. MIL-STD-1815A, ADA programming language (ANSI/MIL-STD-1815A-1983) (22 JAN 1983) rhttp://www.everyspec.com/MIL-STD/MIL-STD+ri 800+-+1999Vdownload.php?spec=ANSI-MIL-STD1815A.008646.PDF).

82. Information technology. Programming languages. ADA. ISO/IEC 8652:1995.http://www.iso.org/iso/iso catalogue/catalogue tc/cataloguedetail.htm ?csnumber=35451).

83. Robert Bosch Gmbh Automotive Semiconductors and Sensors (http://www.semiconductors.bosch.de/en/20/can/index.asp).

84. BOSCH CAN Specification. Version 2.0 (http://www.semiconductors.bosch.de/pdf/can2spec.pdf).

85. Electronic Industries Alliance (http://www.eia.org).

86. Каган, Б.М. Основы эксплуатации ЭВМ: учебное пособие для вузов / Б.М. Каган, И.Б. Мкртумян: под. ред. Б.М. Кагана // М.: Энергоиз-дат, 1988. 432 с.

87. ARINC 626-3. Standard ATLAS Language for Modular Test (https://www.arinc.com/cf/store/catalog detail.cfm?item id=483).

88. Иванов, Ю.П. Контроль и диагностика измерительно-вычислительных комплексов: учебное пособие / Ю.П. Иванов, В.Г. Никитин, В.Ю. Чернов // СПб.: ГОУ ВПО СПбГУАП, 2004.

89. Сапожников, В.В. Основы технической диагностики: учебное пособие / В.В. Сапожников, В.В. Сапожников / М.: Маршрут, 2004 г. -318 с.

90. Кузнецов, О.П. Дискретная математика для инженера / О.П. Кузнецов, Г.М. Адельсон-Вельский // М.: Энергоатомиздат, 1988.

91. Ярмолик, C.B. Формирование адресных последовательностей с максимальным средним Хэмминговым расстоянием для многократного тестирования ОЗУ / C.B. Ярмолик, В.Н. Ярмолик // Информатика, 2006, №4.

92. Иванюк, A.A. Внедрение функциональных неисправностей ОЗУ в описания цифровых устройств на языке VHDL / A.A. Иванюк, A.B. Степанов // Информатика, 2008, №2.

93. Кондратьев, В.В. Автоматизация контроля цифровых функциональных модулей / В.В. Кондратьев, Б.Н. Махалин // М.: Радио и связь, 1990.- 152 с.

94. Джозеф Джарратано, Гари Райли. Процедурное программирование // «Экспертные системы: принципы разработки и программирования»: Пер. с англ. — М.: 2006.

95. Дал У., Дейкстра Э., Хоар К. Структурное программирование. М.: Мир, 1975.

96. Хьюз Дж., Митчом Дж. Структурный подход к программированию. -М.: Мир, 1980.

97. Жужжалов, В.Е. Методология разработки учебных программ на основе процедурной парадигмы программирования // М.: МГТА (http ://www.ict.edu.ru/ft/004335/l 4.pdf).

98. Роберт У. Себеста. Основные концепции языков программирования = Concepts of Programming Languages / Пер. с англ. — 5-е изд. — М. : Вильяме, 2001. — 672 с.

99. Вольфенгаген, В. Э. Конструкции языков программирования. Приёмы описания. — М.: Центр ЮрИнфоР, 2001. — 276 с.

100. Вирт, Н. Алгоритмы + структуры данных = программы / Н. Вирт // Пер. с англ. М.: Мир, 1985. - 406 с.

101. Клюев, В.В. Надежность и эффективность в технике. Том 9. Техническая диагностика / Под ред. В.В. Клюева, П. П. Пархоменко // М.: Машиностроение, 1987.

102. Дружинин, Г.В. Надежность автоматизированных систем. Изд. 3-е, перераб. и доп. / Г.В. Дружинин // М.: Энергия, 1977.

103. Липаев, В.В. Надежность программных средств / В.В. Липаев // М.: Синтег, 1998.

104. Майерс, Г. Надежность программного обеспечения / Пер. с англ. // М.: Мир, 1980.

105. Селлерс, Ф. Методы обнаружения ошибок в работе ЭЦВМ / Пер. с англ. //М.: Мир, 1972.

106. Чжен, Г. Диагностика отказов цифровых вычислительных систем / Пер. с англ. // М.: Мир, 1972.

107. Шишкин В.В., Черкашин C.B. Автоматизированная система создания диагностического обеспечения комплексных систем электронной индикации и сигнализации летательных аппаратов. // Датчики и системы. М.: 2007 N12 (103). с. 39-42.

108. Шишкин В.В., Черкашин C.B. Проектирование диагностического обеспечения специализированных процессоров отображения графической информации. // Научно-технический калейдоскоп N 2, 2Ó04. Ульяновск: УлГТУ, 2004. с. 101-105.

109. S.V. Cherkashin. Diagnostic Maintenance Of Aviation Systems Of Electronic Indication. // Collection of scientific papers «Interactive systems and technologies». Ulyanovsk: U1STU, 2005. Volume 1. p. 248-251.

110. Шишкин В.В., Черкашин С.В. Долбня Н.А. Автоматизированная система создания диагностического обеспечения блоков и модулей систем электронной индикации летательного аппарата. Вестник УлГТУ N2, 2006. -Ульяновск: УлГТУ, 2006. с. 55-58.

111. Черкашин C.B. Язык диагностирования электронного оборудования авиационного назначения // Информационные технологии. Межвузовский сборник научных трудов. — Ульяновск: УлГТУ, 2008. с. 135-138.