Методы моделирования

В процессе моделирования могут быть использованы математические, экспериментальные и эвристические методы.

При применении математических методов определяется совокупность исходных данных Д, а именно: составляется математическое описание условий работы У, ограничений О_s, налагаемых на структуру системы и значений ее параметров, определяются показатели, по которым оценивается эффективность системы (т.н. вектор качества) К и формируются критерии качества К_к

Д=( У,О_s,К,К_к). (1.12)

Затем определяют математическим путем целевые функции Ц, т.е. зависимости частных показателей качества к_1,….к_m от структуры системы S и значений ее параметров при заданных условиях У

Ц=(S,У). (1.13)

Для полученного таким образом описания отыскивают математическими методами анализа и синтеза алгоритм работы и параметры системы , удовлетворяющие данному критерию качества. Математические методы анализа и синтеза радиосредств весьма разнообразны, рассматриваются практически во всех инженерных курсах, изучаемых студентами ВУЗов, и излагаются в учебных пособиях по этим курсам. К ним можно отнести спектральный анализ, методы решения задач оптимизации, линейное программирование, логический синтез и т.д. При математическом проектировании широко используются современные возможности вычислительной техники. Однако на современном уровне развития науки и техники решать задачи проектирования чисто математическими методами удается только для сравнительно простых РЭС. Однако даже в этом случае требуется экспериментальная проверка (ибо основным критерием истины является практика). Таким образом, математические исследования должны дополняться экспериментальными исследованиями и эвристической деятельностью разработчиков.

Наиболее широко используются следующие виды экспериментальных работ: полунатурное моделирование и натурные испытания.

Полунатурное моделирование отличается от математического тем, что часть звеньев включают в состав модели в виде натурных макетов, а не моделируют их на ЦВМ. Обычно полунатурные испытания используются на ранних этапах разработки, если в ходе их выполнения предусмотрено изготовление экспериментальных образцов отдельных элементов РЭС.

При натурных испытаниях аппаратуру испытывают уже не в лабораторных условиях, а в условиях, задаваемых ТТЗ. При этом практически вся (или большая часть) аппаратуры разрабатываемой системы выполняется в виде реальных устройств или их физических прототипов, а имитаторы сигналов и помех заменяются их реальными источниками. Еще большее приближение к реальным условиям (при испытании авиационной, ракетной и космической аппаратуры) дают летные испытания, при которых бортовая часть аппаратуры размещается на специально оборудованной летной лаборатории, или осуществляются пробные пуски.

Эвристическая деятельность опирается на имеющийся опыт в разработке подобных РЭС или решении подобных задач. Он используется в тех случаях, когда не удается использовать математические или экспериментальные методы проектирования в силу отсутствия соответствующих теоретических решений или дороговизны эксперимента и т. п. Эвристический подход может быть использован в широком спектре решаемых задач: от выбора и формулировки цели проектирования до выбора элементной базы.