Раздел 2. Испытания – общая теория. Автоматизированные системы,

Раздел 2.
§ 2.1.
Испытания – общая теория. Автоматизированные системы,
АИС АКА – назначение, состав
Испытания – термины и определения / ГОСТ 16504-81, ГОСТ 27332-87.
В российской Федерации работы по созданию, испытаниям, подготовке к запуску,
осуществлению запуска, эксплуатации в космосе и утилизации космических аппаратов всех
типов и всех назначений строго регламентированы общей нормативно-технической и
организационной документацией. Основным документом по всем этим работам является
Положение, установленное и утвержденное Федеральным космическим агентством, где
указана применяемая в работах нормативно-техническая база. База государственной
нормативно-технической документации состоит из государственных стандартов, стандартов
космической отрасли, стандартов предприятий, руководящих нормативных документов,
положений законов Российской Федерации, положений постановлений Правительства
Российской Федерации и инструктивных документов Российского космического агентства.
Поэтому все работы и технологии по испытаниям автоматических космических аппаратов
для всех предприятий космической отрасли предопределены по предъявляемым общим
техническим требованиям, изложенным в базе государственной нормативно-технической
документации. Вместе с тем, специальные требования к конкретным техническим аппаратам
излагаются в техническом задании на космический аппарат.
В нормативно-технической документации также предопределена вся терминология по
испытаниям и смысловое содержание этих терминов. ГОСТ 16504-81 посвящен этому
вопросу и называется «Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и
определения».
Испытание – этот термин определен ГОСТ 16504-81 и означает экспериментальное
определение количественных и или качественных характеристик свойств объекта испытаний
как результата воздействия на него, при его функционировании, при моделировании объекта
и или воздействий.
Объект испытаний – этот термин определен ГОСТ 16504-81 и означает любую
продукцию, подвергаемую испытаниям.
Вид испытаний – это классификационная группировка испытаний по определенному
признаку.
Образец для испытаний – это продукция или ее часть, или проба, непосредственно
подвергаемые эксперименту при испытаниях.
Опытный образец – это образец продукции, изготовленный по вновь разработанной
рабочей документации для проверки путем испытаний соответствия его заданным
техническим требованиям с целью принятия решения о возможности постановки на
производство и или использования по назначению.
Модель для испытаний – это изделие, процесс, явление, математическая модель,
находящиеся в определенном соответствии с объектом испытаний и или воздействиями на
него и способные замещать их в процессе испытаний.
Метод испытаний – это правила применения определенных принципов и средств
испытаний.
Средство для испытаний – это техническое устройство, вещество и или материал для
проведения испытаний.
Испытательное оборудование – это средство испытаний, представляющее собой
техническое устройство для воспроизведения условий испытаний.
Система испытаний – это совокупность средств испытаний, исполнителей и
определенных объектов испытаний, взаимодействующих по правилам, установленным
соответствующей нормативной документацией.
Испытания АКА и его составных частей проводятся с целью проверки технических
решений, определения характеристик свойств, проверки на работоспособность, проверки на
транспортабельность, на внешние воздействия, проверки контроля качества, определения
готовности производства к серийному изготовлению.
Нормативной документацией определены следующие 44 вида испытаний:
7
- исследовательские испытания;
- определительные испытаний;
- государственные испытаний;
- межведомственные испытаний;
- ведомственные испытания;
- доводочные испытания;
- предварительные испытания;
- приемочные испытания;
- квалификационные испытания;
- предъявительские испытания;
- приемо-сдаточные испытания;
- периодические испытания;
- инспекционные испытания;
- типовые испытания;
- аттестационные испытания;
- сертификационные испытания;
- лабораторные испытания;
- стендовые испытания;
- полигонные испытания;
- натурные испытания;
- испытания с использованием моделей;
- эксплуатационные испытания;
- нормальные испытания;
- ускоренные испытания;
- сокращенные испытания;
- механические испытания;
- климатические испытания;
- термические испытания;
- радиационные испытания;
- электромагнитные испытания;
- электрические испытания;
- магнитные испытания;
- химические испытания;
- биологические испытания;
- неразрушающие испытания;
- разрушающие испытания;
- испытания на прочность;
- испытания на устойчивость;
- функциональные испытания;
- испытания на надежность;
- испытания на безопасность;
- испытания на транспортабельность;
- граничные испытания;
- технологические испытания.
Основоопределяющим фактором в испытаниях АКА являются требования
технического задания на АКА, в которых наряду с другими требованиями должны быть
указаны режимы полета и эксплуатационная область режимов полета, а также предельные
ограничения летательного аппарата.
Отметим, что технический смысл терминов и определений по условиям полета
летательных аппаратов установлен ГОСТ 27332-87.
Термин «режим полета» означает совокупность параметров, характеризующих
движение летательного аппарата, в зависимости от решаемой задачи.
8
Эксплуатационная область режимов полета – это совокупность режимов полета в
пределах эксплуатационных ограничений для фиксированного состояния летательного
аппарата.
Предельные ограничения летательного аппарата – это ограничения режимов полета,
выход за которые недопустим ни при каких обстоятельствах при эксплуатации летательного
аппарата.
§ 2.2. Автоматизированные системы – термины и определения. Автоматизированные системы
для испытаний автоматических космических аппаратов – назначение, структура, состав/
ГОСТ 34.003-90; Р.Калман, П Фалб, М Арбиб : Очерки по математической теории систем.
Москва: Мир, 1971.
В РФ работы по автоматизированным системам регламентированы нормативной
документацией набором ГОСТов под общим названием «Комплекс стандартов и
руководящих документов на автоматизированные системы.
ГОСТ 34.003-90 содержит термины и определения на автоматизированные системы
ГОСТ 34.602-89 содержит требования к составлению технического задания на создание
автоматизированных систем
ГОСТ 34.601-90 содержит описание стадий создания автоматизированных систем.
Руководящий документ РД 50-34.698-90 содержит описание требований,
предъявляемых к содержанию документов на автоматизированные системы.
По терминологии ГОСТ 34.003-90 автоматизированная система – это система,
состоящая из персонала и комплекса средств автоматизации его деятельности, реализующая
информационную технологию выполнения установленных функций.
Автоматизированная система (АС) обладает следующими свойствами и показателями:
- эффективность АС;
- совместимость АС: техническая, программная, информационная, организационная,
лингвистическая, метрологическая;
- адаптивность АС;
- надежность АС;
- живучесть АС;
- помехоустойчивость АС.
В процессе проектирования АС и ее частей разрабатывают, в общем случае,
следующие виды обеспечения:
- техническое;
- программное;
- информационное;
- организационно-методическое;
- метрологическое;
- правовое;
- математическое;
- лингвистическое;
- эргономическое.
При этом проектное решение на программное, техническое и информационное
обеспечение реализуют как изделия в виде взаимоувязанной совокупности компонент и
комплексов с необходимой документацией.
Внутренне строение АС характеризуют при помощи структур, описывающих
устойчивые связи между элементами АС.
В техническое задание (ТЗ) на АС вносят следующие обязательные разделы ТЗ:
- общие сведения;
- назначение и цели создания (развития) системы;
- характеристика объектов автоматизации;
- требования к системе;
- состав и содержание работ по созданию системы;
9
- порядок контроля и приемки системы;
- требования к составу и содержанию работ по подготовке объекта автоматизации к
вводу АС в действие;
- требования к документированию;
- источники разработки.
Разработка и создание АС выполняется в следующей этапности работ:
- формирование требований к АС;
- разработка концепции;
- техническое задание;
- эскизный проект;
- технический проект;
- рабочая документация;
- ввод в действие;
- сопровождение АС.
В современных автоматизированных системах для испытаний АКА роль человека
сводится, как правило, к начальной и конечной фазе работы системы, т.к. вся работа системы
в циклах между запуском и остановом системы, представляет собой автоматический процесс,
реализующий программу испытаний. Поэтому современную автоматизированную систему
для испытаний АКА методологически можно рассматривать как сложную автоматическую
систему управления испытаниями, в которой роль человека сведена к вводу программы
управления, включению, запуску и принудительному останову системы.
Современная автоматизированная информационная система для испытаний АКА
(АИС АКА) представляет собой сложную автоматическую систему, в общем случае
включающую: вычислительную систему, специальное оборудование и оснастку, стенд для
испытаний, документацию для обеспечения работ и проведения испытаний.
Отметим, что современные вычислительные системы, применяемые в АИС АКА,
имеют клиент-серверную архитектуру, работают в локальной вычислительной сети и при
необходимости сопрягаются с другими информационными и служебными вычислительными
сетями, и по своему строению разделяется на две крупные части: серверный комплекс и
автоматизированные рабочие места испытателей.
Серверный комплекс АИС АКА включает в себя один или несколько серверов баз
данных, сервер защиты информации и один или несколько серверов специальных
вычислений, которые по функциональной сути являются так называемыми серверами бизнесвычислений.
Современные автоматизированные рабочие места испытателей (АРМИ) реализуются
на ПЭВМ и служат для предоставления испытателям пользовательских интерфейсов работы
с функциями АИС АКА. При этом испытателям к общему вычислительному сервису АРМИ
относят: визуализацию и документирование информации, пользование электронными
справочниками, словарями и электронной базой нормативной, рабочей и руководящей
информации для испытаний.
Специальное оборудование и оснастка АИС АКА предназначается и комплектно
соотносится к конкретному одному или нескольким видам испытаний и включает:
измерительные приборы, стойки и рабочие столы, датчики, инструмент, исполнительные
механизмы, коммутаторы, периферийные вычислительные устройства, преобразователи,
кабельные комплекты, автономные источники электропитания и т.п.
Стенды для испытаний АИС АКА предназначаются для конкретных видов испытаний
и включают: рабочее помещение для испытаний, испытательную установку, пульт
управления, коммуникационные и обеспечивающие каналы рабочего помещения,
приспособления и специальную оснастку для размещения объекта испытаний, средства
обеспечения рабочей среды испытаний и т.п.
Документация для обеспечения работ и проведения испытаний включает техническую
документацию по ГОСТ 34.201-89 на АИС АКА, на оборудование и на объекты испытаний,
технические задания, структурные схемы, паспорт и формуляр АС, технические описания,
инструкции по проведению и обеспечению безопасности испытательных работ, программы и
10
методики испытаний, журналы экспериментов, метрологическую и другую нормативную
документацию.
К АИС АКА предъявляется перечень требований по ГОСТ 34.602-89, а именно:
- требования к структуре и функционированию системы;
- требования к численности и квалификации персонала АС и режиму его работы;
- показатели назначения;
- требования к надежности;
- требования безопасности;
- требования к эргономике и технической эстетики;
- требования к транспортабельности;
- требования к эксплуатации, техническому обслуживанию, ремонту и хранению
компонентов системы;
- требования к защите информации от несанкционированного доступа;
- требования по сохранности информации при авариях;
- требования к защите от влияния внешних воздействий;
- требования к патентной чистоте;
- требования по стандартизации и унификации;
- дополнительные требования.
Обозначение АИС АКА выполняется присвоением обозначения по Приложению 2
ГОСТ 34.201-89. В обозначении указываются:
- код организации разработчика;
- код классификационной характеристики системы (части системы);
- порядковый регистрационный номер системы (части системы).
11