4 Требования к системе

4.1 Требование к системе в целом

Автоматизированная информационная система «САПР для проектирования космических кораблей» должна включать следующие подсистемы:

• модуль генерации вариантов;

• модуль геометрического моделирования;

• модуль аэродинамического моделирования;

• модуль поиска;

• модуль силового моделирования;

• модуль декомпозиции системы;

• модуль расчета полетных характеристик;

• модуль создания и импорта новых компонентов;

• модуль автоматического создания документации;

• модуль моделирования полёта космического корабля;

• модуль сохранения;

• модуль распараллеливания проектных задач и совместного решения одной задачи несколькими исполнителями;

• модуль настройки интерфейса.

Система должна предусматривать возможность восстановления результатов работы в случае сбоев.

Перед уведомлением пользователя об ошибке система должна повторить действие, вызывающее ошибку, не менее трёх раз.

Система должна быть основана на оптимальной базе данных, реализованной с помощью качественной СУБД. Время выполнения запроса не должно превышать 5 сек.

Система должна обладать высокой точностью вычислений (точность до пятого знака после запятой).

Система должна содержать мощную защиту, предотвращающую возможность несанкционированного доступа к данным.

4.2 Требования к функциям (задачам), выполняемым системой

Система должна позволять проектировщику и экспертам в области аэродинамики задавать аэродинамические и весовые характеристики космического корабля в качестве исходных данных. Система должна предоставлять им список возможных вариантов с описанием параметров и характеристик.

Для сужения подмножества вариантов должна быть предоставлена возможность описать с помощью конечного числа параметров и характеристик структуру космического корабля, его форму, размеры, свойства конструкции корабля или его подсистем (агрегатов, готовых изделий). Система должна позволять ввод проектировщиком следующих параметров:

• Материал;

• ширина стенок, мм;

• максимальная стартовая масса, т;

• масса полезного груза, выводимого на орбиту, т;

• полная длина, м;

• количество ступеней;

• диаметр ступеней, м;

• диаметр разгонного блока, м;

• диаметр переходного отсека, м;

• диаметр головного обтекателя, м.

Система должна позволять ввод проектировщиком следующих характеристик:

1) Для датчиков пути:

• материал;

• измеряемая величина пути, мм;

• общее сопротивление потенциометра, Ом;

• погрешность измерения пути, %;

• масса датчика, кг;

• габариты датчика, мм.

2) Для датчиков расхода:

• материал;

• диапазон измерения объемного расхода, л/с;

• погрешность измерения расхода, %;

• диаметр проточной части;

• масса датчика, кг;

• габариты датчика, мм.

3) Для двигателей:

• тип двигателя;

• компоненты топлива;

• соотношение компонентов топлива;

• тяга двигателя в пустоте, кгс;

• число включений;

• время работы, с.

4) Для баков:

• материал;

• вместимость топлива, л;

• габариты, м.

5) Для пирофиксаторов:

• осевая эксплуатационная нагрузка, кН;

• время от подачи сигнала до выполнения функции, с;

• тип электро-воспламенителя;

• ток задействования на каждый из двух мостиков электро-воспламенителя, А;

• надежность;

• масса устройства, кг;

• рабочий ход опорного элементам, м;

• усилие механической расстыковки пиромеханизмов при эксплуатационной нагрузке, Н.

Система должна предоставлять проектировщику возможность редактирования параметров.

Система должна предоставлять проектировщику возможность редактирования характеристик.

Система должна предоставлять возможность декомпозиции конструкции космического корабля на подсистемы с возможностью просмотра и редактирования характеристик отдельных подсистем и входящих в них компонентов.

Система должна позволять проектировщику и экспертам в области аэродинамики задавать аэродинамические и весовые характеристики космического корабля и предоставлять им список возможных вариантов с описанием параметров и характеристик.

Система должна отображать проектировщику результаты геометрического моделирования в виде трёхмерной модели с возможностью наложения на поверхности трёхмерной модели различных цветовых текстур высокого разрешения и установки параметра сглаживания для получения изображения фотографического качества в разных ракурсах.

Необходимо реализовать возможность поворота, приближения/отдаления камеры, установки её положения при работе с трёхмерными моделями.

Для заданных паpаметров корабля должен производиться аэродинамический расчет и вычисляться сопротивления, обтекания системы профилей плоским потоком, распределение нагрузок (положение центра давления и коэффициент подъемной силы), расчет балансирования космического корабля.

Система должна отображать проектировщику и экспертам в области аэродинамики результаты аэродинамического моделирования на экране в виде результатов расчета, схемы общего вида космического корабля, графиков мощностей двигателя, зависимости потребных и располагаемых тяг.

При изменении любой характеристики (параметра) все аэродинамические (геометрические) характеристики должны пересчитываться, а графики перестраиваться.

Система должна предоставлять проектировщику и экспертам в области силовых установок возможность создания модели силовой установки, которая основана на связях между параметрами двигателей разного типа и их тягой и расходом топлива на различных высотах полета.

Система должна выполнять расчет высотно-скоростных и расходных характеристик двигателей, априорных силовых факторов, взлетно-посадочных характеристик, характеристик устойчивости.

Система должна автоматически формировать силовую проводку проектируемого космического корабля.

Система должна позволять проектировщикам осуществлять простой либо расширенный поиск необходимого изделия или компонента по различным параметрам.

Система должна предоставлять возможность импортирования и создания новых компонентов.

Система должна обеспечивать возможность автоматического создания комплекса чертежей, спецификаций и подсчёта сметы.

Система должна иметь возможность моделирования полёта космического корабля (запуск, вывод на орбиту, приземление) и всех возможных аварийных ситуаций с выводом на экран подробной информации о текущих значениях параметров и характеристик корабля (включая аэродинамические и силовые).

Система должна обеспечивать возможность параллельного ведения нескольких проектных задач с автоматическим распределением ресурсов системы между заданиями, а также совместного решения одной задачи несколькими исполнителями.

Система должна позволять сохранение результатов проектирования (моделей, графиков, чертежей, документации) в формате, предназначенном для печати.

Система должна обеспечивать автоматическое сохранение с заданной частотой.

Система должна генерировать новые знания на основе заложенной информации, учитывая действия, производимые пользователем в процессе работы. Система должна запоминать действия пользователя и затем, на основе этой информации, в схожих ситуациях предлагать ему выполнить действие их заданного списка (предусмотреть возможность отключения опции). Система должна позволять пользователю создавать макросы.