Книги по разным темам Pages:     | 1 |   ...   | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 |   ...   | 41 |

Параметры ЛА Параметры АХР Параметры НКМ 1 2 3 1 Тип ЛА Вид работ Количество взлетнопосадочных полос (ВПП) 2 Схема ЛА Метод внесения Состояние ВПП (варианторазмер) 3 Летно-технические Объем (количест- Условия базирохарактеристики во) АХР вания 4 Силовая установка Дальность перелета Наличие складских помещений 5 Шасси Длина рабочего гона Наличие авиационнотехнической базы (АТБ) 6 Уровень механизации Высота перелета Удаленность 7 Геометрические дан- Высота обработки Наличие и номенкланые тура складских механизмов 8 Весовые данные Ширина захвата Средства загрузки 9 Аэродинамические Время загрузки Геологические услоданные вия 10 Технологичность Расход химикатов Состояние РД 11 Условия эксплуа- Агротехнические Состояние КПБ, тации и базирования сроки (периоды) БПБ 12 Надежность Климатические условия Состояние МС, ЗПЛ 13 Стоимость Территориальные усло- Количество мест сто- вия янки 14 Производительность Скорость обработки Размерность 15 Энерговооруженность Служебно-технические помещения 16 Ремонтопригодность Состояние грунта 17 Службы управления воздушным движением (УВД ) 18 Объем АХР Ввиду большого числа параметров, влияющих на формирование технологии проведения АХР, учет всех параметров приводит к необоснованному росту размерности задачи. Поэтому количество учитываемых параметров сводится к рациональному минимуму. В результате, из общего числа параметров выделяются следующие, определяющие понятие технологии: высота обработки, расход химикатов, скорость обработки, длина рабочего гона, длина перелета, агротехнические сроки (периоды), объем АХР.

10.1.2 Принципиальные отличия системы от метасистемы Согласно /119/ определение системы включает понятия структуры, функции, элемента (подсистемы), процесса, связи, управления и поведения.

В соответствии с системологией Дж. Клира /1/ существует два способа интегрирования систем: создание структурированной системы или метасистемы. В первом случае система разбивается на подсистемы, которые в свою очередь дробятся на подсистемы второго уровня, третьего уровня и т.д. Во втором случае система формируется на основании правила замены, когда из некоторого набора систем в каждый момент выбирается одна или некоторая группа функционирующих систем.

Покажем правомерность метасистемного подхода к авиационному специализированному комплексу.

Подсистемы АСК функционируют, как правило, в режиме разделения времени и осуществляют необходимые связи в соответствии с параметрами технологии проводимых АХР, находясь в различной степени готовности. В процессе реализации конкретной технологии задействованы элементы той или иной подсистемы, а остальные элементы не используются.

Отсюда следует вывод об относительной автономности подсистем АСК, отсутствии постоянной жесткой связи между ними. Связь осуществляется только через верхний уровень управления.

Исходя из этого формулируются следующие положения:

1 АСК характеризуется набором самостоятельных слабосвязанных технологий, каждая из которых независима и самодостаточна. При этом технологии могут перекрываться в меру того, насколько при ее выполнении задействованы подсистемы или отдельные элементы АСК.

2 Степень включения подсистем АСК обусловлена, главным образом, спецификой АХР - сезонностью их выполнения, например:

- весеннее - летний период (борьба с насекомыми - вредителями, сорняками);

- осенне - зимний период (экологический мониторинг, съемка, оценка эффективности мер снегозадержания).

3 Различная степень готовности подсистем АСК, отдельных элементов подсистем к реализации той или иной технологии (несоответствия: запасов го-рюче - смазочных материалов и химикатов; подготовки кадров).

4 В силу разнородности задач набор технологий, реализуемых АСК, нестабилен и в зависимости от складывающейся ситуации может быть сокращен или дополнен. В процессе совершенствования технологий менее эффективные могут быть заменены более эффективными. Модернизация технических средств позволяет реализовать некоторые технологии за счет перекрытия их другими.

Особое внимание следует уделить подсистеме управления, свойства которой носят неявный, но всеобъемлющий характер, поскольку она координирует включение тех или иных подсистем, их элементов, параметры которых находятся в определенной зависимости. Вследствие этого появляется необходимость согласования зависимых параметров, то есть требуется более высокий уровень управления, а сама система управления становится иерархической.

По совокупности приведенных положений можно сделать вывод о правомерности метасистемного подхода к АСК. Поэтому далее будем рассматривать АСК с позиций метасистемности.

Рассмотрим особенности задач метасистемного подхода применительно к АСК.

10.2 Выявление диапазонов эффективности технологий проведения авиационно-химических работ Под диапазоном эффективности понимается ограниченный объем в пространстве параметров технологии, в котором ее применение в наибольшей степени эффективно. Задача выявления диапазонов эффективности согласуется с параметрической моделью, предложенной профессором Н.З. Султановым в /118/. Процесс функционирования АСК моделируется с учетом вероятности выполнения СЛА своего назначения, для чего необходимо определение эффективности СЛА по ряду показателей: вероятность выполнения основных стадий функционирования (целевая надежность), целевая производительность, техническая надежность и топливная эффективность.

Целью и основным элементом функционирования ЛА любого назначения является полет (событие). Вероятность выполнения своего назначения (величина целевой надежности) определяется надежностью операций, соответствующих основным стадиям функционирования, т.е. комплексный показатель целевой надежности, R записывается в следующем виде R = Pисijk Pпрijk Pбпijk Pнсij Pэкij (10.1) где Pисijk - коэффициент исправности парка однотипных СЛА, вероятность того, что в момент поступления заявки на полет j-ый вариант СЛА находится в исправном состоянии и может выполнить i-ый вид АХР с kго наземного комплекса (НКМ);

Pпрijk - коэффициент использования СЛА в производственных полетах, вероятность того, что исправный СЛА j-го варианта (типа) не будет простаивать и своевременно будет подана заявка на i-ый вид АХР с k-го НКМ;

Pбпijk - коэффициент благополучия полета, т.е. вероятность того, что исправный СЛА j-го варианта, своевременно подготовленный к полету и имеющий заявку, будет безотказно функционировать в полете и выполнит iый вид АХР с k-го НКМ;

Pнсij - коэффициент надежности системы при условии успешного прохождения трех предыдущих стадий (СЛА j-го варианта или типа исправен, имеет заявку на производство i-го вида АХР и безотказно технически проводит работу), т.е. вероятность отсутствия непредвиденных обстоятельств (например: резкое изменение метеоусловий);

Pэкij - коэффициент экологической надежности j-го вида СЛА на i-ом виде АХР.

Для снижения размерности и упрощения графической интерпретации из общего числа параметров, определяющих по п.10.1.1 понятие технологии выберем: расход химикатов qхм, длину рабочего гона lГ, длину перелета Lпер.

На этих параметрах строим графическую интерпретацию зависимостей R = ( qхм,lГ, Lпер ), (10.2) позволяющих обозначить области предпочтительного применения (ОПП) для различных типов (варианторазмеров) СЛА.

Области предпочтительного применения в системе координат qхм, lГ (при всех прочих сопоставимых условиях) для разных методов АХР: 00-рассев, 00-04 разбрасывание показаны на рисунках 10.1, 10.2.

L г, м Q=300000 га Lпер= 16 км Индекс 00-СХС Рассев СХВ НС 20 40 60 80 100 120 140 qхм, кг/га Рисунок 10.1 - Области предпочтительного применения сельскохозяйственных летательных аппаратов на авиационно-химических работах по индексу 00-Анализ графиков, приведенных на рисунках 10.1, 10.2 показывает, что вертолеты сельскохозяйственной модификации имеют области предпочтительного применения в диапазонах норм расхода химикатов qхм (от 3 до кг/га) и длины рабочих гонов над полем lГ (от 150 до 1300 м). ОПП вертолетов сельскохозяйственной модификации по форме напоминает УкоконФ под ОПП сельскохозяйственных самолетов. Все остальные области занимают ОПП малоразмерных летательных аппаратов (МЛА) и наземных средств.

ОПП определяют точные границы применения сельскохозяйственных летательных аппаратов на АХР. Вместе с тем по результатам теоретических L г, м Q=300000 га СХС Lпер=16 км 1200 Индекс 00-Разбрасывание СХВ МЛА 400 НС 20 40 60 80 100 120 140 qхм, кг/га Рисунок 10.2 - Области предпочтительного применения сельскохозяйственных летательных аппаратов на АХР по индексу 00-исследований и на основе обработки статистического материала профессором Н.З. Султановым в /118/ выявлены области, вложенные в ОПП и называемые зонами рационального применения, определяющие использование в той или иной технологии конкретных типов (варианторазмеров) СЛА.

Исследование влияния технологий проведения АХР на ОПП показало:

- изменение метода внесения химикатов приводит к УсвертываниюФ и удлинению области предпочтительного применения вертолетов;

- увеличение объемов АХР приводит к асимптотичному повороту области предпочтительного применения;

- появляются новые области предпочтительного применения при АХР с индексом 00-04 для малоразмерных летательных аппаратов с гибким крылом (мотодельтапланов).

Анализ ОПП в процессе выбора и подготовки технологии позволяет, исходя из заданных параметров lг и qхм, однозначно определить тип (варианторазмер) СЛА, включенного в технологию проведения АХР.

Однако, при обследовании места проведения планируемых летных операций, проводимых представителем летного отряда, закономерно выявление фактора, вносящего серьезные коррективы в определение типа (варианторазмера) СЛА, привлекаемого к реализации конкретной технологии. Наличие этого фактора обусловлено сложностью конфигурации отдельных обрабатываемых участков, что накладывает значительные ограничения на параметры технологий проведения АХР по целевой и экологической надежности.

Следует отметить, что сложность конфигурации отдельных участков при определении типа (варианторазмера) СЛА, привлекаемого для проведения АХР, не учитываются ни параметрической моделью, ни моделью проведения летной операции. Из этого можно сделать вывод о необходимости разработки аналитического или методологического аппарата для вычленения из общего количества участков, запланированных для обработки, участков со сложной конфигурацией, или спорных участков. В конечном счете, это позволяет обосновать определение типа (варианторазмера) привлекаемого СЛА.

10.3 Обеспечение сочетаемости элементов АСК Проблема сочетаемости элементов АСК возникает исходя из сложности конфигурации обрабатываемых участков, затрагивающей экономические и экологические аспекты проведения АХР. Исходя из этого естественно предположение о том, что в некоторых случаях обработку спорных участков целесообразно проводить путем сочетания различных технологий, обусловливающих использование различных СЛА (например, СХВ и СХС, либо СХВ и МДП).

При функционировании метасистемы на первый план выходит проблема согласования включенных в нее систем. Важность этой проблемы обсуждена в работе /5/ и на ее решение направлена вторая задача метасистемного подхода.

При этом поиск статически согласованных систем осуществляется путем учета взаимных перекрытий частей различных систем, а согласованность в динамике выявляется с помощью оценки увеличения общего эффекта от взаимодействия систем.

Сочетаемость систем в динамике можно пояснить рассмотрением одновременного функционирования двух систем. Пусть предпочтительные значения технологических параметров задают рабочие точки как показано на рисунке 10.3, где изображены графики зависимостей потерь систем от объемов, направляемых на них управляющих общесистемных ресурсов.

Крутизна графиков а и б, приведенных на рисунке 10.3, отражает эффективность затрат, вложенных в управление конкретной подсистемой. В данном случае управляющие воздействия представляют управляющие общесистемные ресурсы. Наиболее целесообразно приложение управляющих воздействий к подсистеме, позволяющей получить наилучшие значения технологических параметров. Таким образом, показана возможность переноса управляющих ресурсов с одной системы на другую с уменьшением общих метасистемных потерь.

По совокупности очевидных свойств, в соответствии с признаками, приведенными в /115/, а также спецификой выполняемых работ, АСК характеризуется иерархичностью и мультиструктурностью. В мультиструктурных системах отдельные структуры включаются последовательно или параллельно.

П П Па) б) ПЗ1 З1 З2 ЗРисунок 10.3 - Графическая иллюстрация сочетаемости подсистем.

При параллельном включении структур последние должны обладать максимальной автономностью. Здесь объединяющим фактором общесистемных ресурсов являются управляющие воздействия, сформированные координирующей подсистемой - подсистемой управления. Элементы, используемые в метасистемах совместно, фактически являются общими ресурсами параллельно работающих структур. При этом поиск статически согласованных систем осуществляется путем учета взаимных перекрытий частей различных систем, а согласованность в динамике выявляется с помощью оценки увеличения общего эффекта от совместного взаимодействия систем.

10.4 Стратегия выбора технологии проведения АХР Имея диапазоны эффективности в многомерном пространстве и изображающую точку, построенную на основе реального состояния систем, можно, согласно /120/, прогнозировать последовательность и моменты переключения функционирующих систем на основе движений этой точки, что показано на рисунке 10.4.

Наличие неопределенности предполагает разработку комплекса мер по ее устранению или максимально возможной компенсации. Поскольку решение задач АХР носит сезонный характер и порядок их выполнения укладывается во временной ряд, целесообразно стратегию выбора описывать с позиции методов прогнозирования.

L г, м qхм, кг/га Т Рисунок 10.4 - Графическая иллюстрация стратегии выбора технологии проведения авиационно - химических работ 10.4.1 Разработка концепции прогнозирования параметров технологии проведения АХР Анализ работ В.И. Автономова /121/, И.П. Стабина, В.С. Моисеевой /122/ позволяет сделать вывод о том, что технология проведения АХР, максимально отвечающая цели функционирования, представляет собой идеальное конструкторское решение на базе существующей (опорной) АСК.

Процесс принятия решения по выбору оптимального варианта АСК представлен на рисунке 10.5.

Pages:     | 1 |   ...   | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 |   ...   | 41 |    Книги по разным темам