Мобильный моделирующий комплекс

Изобретение относится к области информационных и телекоммуникационных технологий и может использоваться для проведения полунатурных и стендовых испытаний сложных информационно-управляющих систем на всех этапах жизненного цикла. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей, заключающихся в обеспечении возможности подключения средств связи и обмена данными из состава испытуемой сложной информационно-управляющей системы (СИУС) через стандартные интерфейсы ввода-вывода информации и обеспечении непосредственного подключения к объекту испытаний через стандартные интерфейсы ввода-вывода информации. Технический результат достигается за счет комплекса, который содержит как минимум один вычислитель (1₁…1_N), коммуникатор типовых интерфейсов, объект испытаний, средства связи и обмена данными из состава объекта испытаний, навигационно-временную аппаратуру, проводную и беспроводную локальные вычислительные сети. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Заявляемое устройство относится к области информационных и телекоммуникационных технологий и может использоваться для проведения полунатурных и стендовых испытаний сложных информационно-управляющих систем (СИУС) на всех этапах жизненного цикла.

Известен комплекс средств автоматизации для управления группировкой войск (сил) по патенту на изобретение 2447504, G06Q 10/06, 2011 г.

Устройство содержит моделирующую систему планирования, сервер управления, базу данных, автоматизированные рабочие места (АРМ), моделирующую систему мониторинга, блок информационных и расчетных задач боевого управления, блок информационных и расчетных задач планирования, блок поддержки сервисов интеграции (оперативной обработки входной и выходной информации).

Недостатком известного комплекса являются ограниченные функциональные возможности.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является комплекс технических средств автоматизации управления по патенту РФ №133631, G06F 13/00, 2012 г., принятый за прототип.

Устройство-прототип содержит АРМ должностных лиц, по крайней мере, одну радиостанцию для работы в радиосети, средства обмена данными (СОД), соответствующие выходы-входы которых подключены к соответствующим антеннам и проводным линиям связи. АРМ, СОД, по крайней мере, одна радиостанция для работы в радиосети объединены локальной вычислительной сетью (ЛВС). Также устройство содержит станцию электроснабжения (СЭС), формирующую на своих выходах напряжения необходимых номиналов для питания аппаратуры, выход которой подключен к соответствующим входам СОД и навигационно-временной аппаратуры, выход которой соединен с одним из АРМ по последовательному интерфейсу или по ЛВС. Для питания, по крайней мере, одной радиостанции подключен, по крайней мере, один источник вторичного электропитания. AMP содержит, в частности, компьютер, в состав которого входит вычислитель.

Недостатками устройства-прототипа являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что средства связи и обмена данными, входящие в его состав, ограничивают область его применения одной конкретной системой управления. Заявляемое устройство обладает широкими функциональными возможностями, а именно обширной областью его применения для проведения полунатурных и стендовых испытаний множества СИУС, благодаря использованию заимствованных средств связи и обмена данными из состава объекта испытаний, представляющих собой технические средства (радиостанции, аппаратура передачи данных и т.д.), предназначенные для организации каналов радиообмена и обмена данными с СИУС, а также коммутатора типовых интерфейсов, представляющего собой набор технических средств, обеспечивающих необходимое количество типовых интерфейсов ввода/вывода, которые могут использоваться для связи с СИУС или отдельными техническими средствами из состава СИУС.

Техническим результатом заявляемого устройства является расширение функциональных возможностей мобильного моделирующего комплекса за счет применения многовариантности исходных данных для проведения полунатурных и стендовых испытаний СИУС.

Технический результат достигается тем, что в устройстве, содержащем N (N≥1) вычислителей и навигационно-временную аппаратуру, согласно изобретению, первый вычислитель через коммутатор типовых интерфейсов соединен со средствами связи и обмена данными из состава объекта испытаний, вход первого вычислителя является входом для подключения навигационно-временной аппаратуры, при этом объект испытания объединен с вычислителями локальной вычислительной сетью.

Дополнительно коммутатор типовых интерфейсов содержит плату расширения PCI Express, выходы-входы которой соединены с соответствующими входами-выходами PCI-плат расширения портов 2 RS 232, 2LPT, RS422+RS485, 4 IEE 1394, выходы-входы которых являются соответствующими выходами-входами коммутатора типовых интерфейсов, а вход-выход платы расширения PCI Express является соответствующим входом-выходом коммутатора типовых интерфейсов.

При этом локальная вычислительная сеть выполнена проводной и/или беспроводной.

Схема заявляемого устройства представлена на фиг. 1, где обозначено:

1₁…1_N - вычислители;

2 - коммутатор типовых интерфейсов;

3 - объект испытаний;

3₁ - средства связи и обмена данными из состава объекта испытаний;

4 - навигационно-временная аппаратура;

5 - проводная ЛВС;

6 - беспроводная ЛВС.

На фиг. 2 представлен вариант исполнения коммутатора типовых интерфейсов 2, где обозначено:

2.1 - плата расширения PCI Express;

2.2 - PCI-плата расширения портов 2 RS232;

2.3 - PCI-плата расширения портов 2 LPT;

2.4 - PCI-плата расширения портов RS422+RS485;

2.5 - PCI-плата расширения портов 4 IEE 1394.

Заявляемое устройство содержит N (N≥1) вычислителей 1₁…1_N, объединенных между собой и с объектом испытаний 3 проводной 5 и/или беспроводной 6 ЛВС. Первый вычислитель 1₁ через коммутатор типовых интерфейсов 2 соединен со средствами связи и обмена данными из состава объекта испытаний 3₁. Вход первого вычислителя 1₁ является входом для подключения навигационно-временной аппаратуры 4.

Объектом испытаний является СИУС, например, единая система управления тактическим звеном.

Эксплуатация заявляемого устройства происходит в следующих режимах.

Режим решения аналитических задач, предназначенный для проведения стендовых проверок и испытаний СИУС, целью которых является анализ параметров объекта испытаний, полученных опытным путем его отдельных характеристик.

Режим имитации работы объектов из состава СИУС, предназначенный для проведения полунатурных и стендовых испытаний, целью которых является проверка функционала отдельных объектов, частей, систем проверяемой СИУС для выявления ошибок в работе, проверке результатов аналитических расчетов и т.д.

Режим моделирования отдельных частей, систем, процессов СИУС, предназначенный для проведения стендовых испытаний, целью которого является локализация и выявление ошибок в работе отдельных объектов, систем и процессов СИУС.

Коммутатор типовых интерфейсов предоставляет необходимое количество типовых интерфейсов ввода/вывода, которые используются для связи с СИУС или отдельными техническими средствами из состава СИУС.

При проведении натурных или полунатурных испытаний СИУС формируются необходимые исходные данные (например, временные характеристики, количество сообщений, пропускная способность канала связи и т.п.), которые с использованием заимствованных средств связи через коммутатор типовых интерфейсов, либо с использованием проводной или беспроводной ЛВС, либо другим способом (например, FLASH-картой), отсылаются на вычислители, на которых установлены расчетные задачи. Данные о местоположении получают с помощью навигационно-временной аппаратуры.

Данные вводятся в расчетные задачи, которые включают:

- исследование нестационарных временных процессов передачи сообщений и приема ответных квитанций по каналам фрагмента системы связи СИУС с архитектурой типа «многоточка-точка»;

- оценку показателей своевременности связи (вероятностно-временная характеристика (ВВХ) и средне-временная характеристика (СВХ) передачи данных в информационном направлении для загруженной системы связи СИУС;

- исследование виртуального маршрута (ВМ) системы связи СИУС в условиях совместной передачи речи и данных средствами связи по многоканальным линиям интегрального обслуживания;

- исследование конфликтного функционирования системы связи СИУС;

- оценку надежности предоставления информации в СИУС;

- оценку актуальности (полноты) базы данных СИУС.

Перечисленные выше операции в полной мере исследуют и оценивают вероятностно-временные и общетехнические характеристики системы связи СИУС.

Полученные результаты испытаний позволяют вносить необходимые изменения в объект испытаний для выполнения поставленной целевой функции СИУС.

В качестве коммутатора типовых интерфейсов может быть использован, например, набор технических средств, обеспечивающих необходимое количество типовых интерфейсов ввода/вывода:

- Плата расширения PCI Express - PCI Expansion Box PEX2PCI4;

- PCI-плата расширения портов 2 RS232 - Megapower MP952R2;

- PCI-плата расширения портов 2 LPT - Megapower MP9715LP2;

- PCI-плата расширения портов RS422+RS485 - Megapower МР952-485;

- PCI-плата расширения портов 4 IEE 1394 - 4 Port PCI 1394a Sunix FWA3010G.

В качестве вычислителя может быть использовано, например, изделие СПЭВМ в составе:

- Корпус в защищенном исполнении;

- Пассивная кросспанель PSA-6114Р4-0С2Е 8ISA, 4 HCI, 2PCIMG;

- Процессорная плата PCA-6010VG-00A1E;

- Процессор Core 2 Duo Е6400 2,13/1066/2M/LGA775;

- Оперативная память не менее 2 Гб;

- Жесткий диск не менее 80 Гб;

- Звуковая карта.

Таким образом, применение заявляемого устройства для испытаний СИУС позволяет оптимизировать проектные решения для создания СИУС, сокращает продолжительность разработки и модернизации таких систем, снижает материальные затраты на проектирование, производство и проведение испытаний за счет многократности использования и мобильности заявляемого устройства, повышает обоснованность схемотехнических решений. То есть для испытаний используется многовариантность исходных данных для достижения оптимального в процессе создания, использования и дальнейшей модернизации СИУС.

1. Мобильный моделирующий комплекс, содержащий N (N≥1) вычислителей и навигационно-временную аппаратуру, отличающийся тем, что первый вычислитель через коммутатор типовых интерфейсов соединен со средствами связи и обмена данными из состава объекта испытаний, вход первого вычислителя является входом для подключения навигационно-временной аппаратуры, при этом объект испытания объединен с вычислителями локальной вычислительной сетью вычислители, предназначены для внесения необходимых изменений в объект испытаний для выполнения поставленной целевой функции сложных информационно-управляющих систем (СИУС), и выполненные с возможностью:

- исследования нестационарных временных процессов передачи сообщений и приема ответных квитанций по каналам фрагмента системы связи СИУС с архитектурой типа «многоточка-точка»;

- оценки показателей своевременности связи посредством оценки показателей вероятностно-временной характеристики и средне-временной характеристики передачи данных в информационном направлении для загруженной системы связи СИУС;

- исследования виртуального маршрута системы связи СИУС в условиях совместной передачи речи и данных средствами связи по многоканальным линиям интегрального обслуживания;

- исследования конфликтного функционирования системы связи СИУС;

- оценки надежности предоставления информации в СИУС;

- оценки актуальности, с точки зрения полноты, базы данных СИУС.

2. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что коммутатор типовых интерфейсов содержит плату расширения PCI Express, выходы-входы которой соединены с соответствующими входами-выходами PCI-плат расширения портов 2 RS 232, 2LPT, RS422+RS485, 4 IEE 1394, выходы-входы которых являются соответствующими выходами-входами коммутатора типовых интерфейсов, а вход-выход платы расширения PCI Express является соответствующим входом-выходом коммутатора типовых интерфейсов.

3. Комплекс по п. 1, отличающийся тем, что локальная вычислительная сеть выполнена проводной и/или беспроводной.