Асу на воздушном транспорте кратко

Обновлено: 05.07.2024

Одним из определяющих факторов обеспечения безопасности и экономичности воздушного движения является автоматизация управления воздушным движением.
Система управления воздушным движением - автоматизированный сервис, обеспечиваемый наземными службами для управления воздушным движением. Задача системы состоит в таком проведении воздушных судов через зону своей ответственности, чтобы исключить их опасное сближение по горизонтали и вертикали.

Содержание

1. Задание 3
2. Краткое описание методов и средств, которые используются при проектировании. 5
3. Спецификация проекта 8
3.1. Определение требований 8
3.2. Вербальные спецификации прецедентов 8
3.3. Рабочая структура (WBS): 12
3.4. Организационная структура (OBS): 13
3.5. Специфицирование требований 14
3.6. Моделирование поведения системы 15
3.7. Проектирование архитектуры ПО 23
3.8. Детальное проектирование 24
Проектирование базы данных 27
4. Генерация программного кода 28
5. Вывод 39

Прикрепленные файлы: 1 файл

Автоматизированная система управления воздушным движением.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ АВИАЦИОННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет компьютерных наук

Кафедра инженерии программного обеспечения

Выполнил: студент 404 гр. ФКН

Принял: Марченко О. И.

Автоматизированная система управления воздушным движением

Одним из определяющих факторов обеспечения безопасности и экономичности воздушного движения является автоматизация управления воздушным движением.

Система управления воздушным движением - автоматизированный сервис, обеспечиваемый наземными службами для управления воздушным движением. Задача системы состоит в таком проведении воздушных судов через зону своей ответственности, чтобы исключить их опасное сближение по горизонтали и вертикали. Вторичная задача заключается в регулировании потока воздушных судов и доведении необходимой информации экипажам, в том числе погодных сводок и навигационных параметров.

Во многих странах СУВД регулируют воздушные суда всех классов - частные, гражданские и военные. В зависимости от каждого конкретного полёта и типа судна СУВД может давать различные инструкции, обязательные к выполнению экипажем этого судна, либо просто предоставлять необходимую полётную информацию (в том числе рекомендательного характера). В любом случае экипаж несёт ответственность за безопасность своего полёта и может отклоняться от полученных инструкций в чрезвычайных ситуациях.

В системе автоматизированы процессы обработки и отображения информации от радиолокационных и радиотехнических средств, информации о планировании полетов, метеорологической обстановке и другие процедуры обеспечения процессов обслуживания воздушного движения. Все подсистемы АС УВД построены на базе локальных вычислительных сетей с применением технологий цифровой обработки и передачи данных.

В системе обеспечивается автоматизированное взаимодействие между рабочими местами диспетчерского центра, а также возможность обмена со смежными системами УВД.

С одной стороны, система УВД, как система реального времени, должна отвечать самым строгим критериям отказоустойчивости, надежности и точности вычислительного процесса. Такие требования могут быть реализованы лишь при строгом соблюдении документирования в виде технического задания и фиксации этих документов на все время разработки проекта, что соответствует каскадной модели жизненного цикла информационной системы. Но небольшой анализ и планирования этапа внедрения данной динамической системы показывает, что цели и характеристики проекта, его качество и перепланирования некоторых работ возможно только после представление некоторых проектных прототипов системы заказчику и апробации их на имитационных данных, приближенных к реальным эксплуатационным условиям. Результаты таких апробаций могут и, как правило, должны привести к повторному выполнению некоторых этапов разработки, которые бы выполнялись последовательно в каскадной модели. Выше описанный подход к проектированию соответствует выбору спиральной(итерационной) модели жизненного цикла информационной системы.

Краткое описание методов и средств, которые используются при проектировании.

В разработке данной системы использовались следующие методы и средства проектирования:

для календарного планирования – Microsoft Project 2003, обеспечивающий быстрое и качественное планирование сроков и этапов разработки, а также распределение ресурсов.

Для графического представления спецификаций требований в виде UML-диаграмм используется CASE-средство Rational Rose 2003.

Описание методов и средств проектирования.

Визуальное моделирование (visual modeling) — это способ восприятия проблем с помощью зримых абстракций, воспроизводящих понятия и объекты реального мира. Моделирование способствует более полному усвоению требований, улучшению качества дизайна системы и повышению степени ее управляемости. Процесс моделирования включает в себя создание ряда диаграмм.

Диаграмма вариантов использования (use case diagram) - описывает функциональное назначение системы или, другими словами, то, что система будет делать в процессе своего функционирования.

Диаграммы деятельности (activities diagrams) - отображают динамические характеристики системы. Диаграммы деятельности воспроизводят поток функций управления, показывают, какие ветви процесса могут выполняться параллельно, и определяют альтернативные пути достижения целей.

Диаграмма классов (class diagram) служит для представления статической структуры модели системы в терминологии классов объектно-ориентированного программирования. Диаграмма классов состоит из множества элементов, которые в совокупности отражают декларативные знания о предметной области. Эти знания интерпретируются в базовых понятиях языка UML, таких как классы, интерфейсы и отношения между ними и их составляющими компонентами. При этом отдельные компоненты этой диаграммы могут образовывать пакеты для представления более общей модели системы. Если диаграмма классов является частью некоторого пакета, то ее компоненты должны соответствовать элементам этого пакета, включая возможные ссылки на элементы из других пакетов.

Функции, охватываемые вариантом использования, фиксируются в потоке событий. Для описания способов реализации вариантов использования в виде наборов взаимодействий сообществ объектов применяются сценарии.

Сценарий — это экземпляр варианта использования, т.е. один из возможных путей в графе, отвечающем потоку событий для этого варианта. Сценарии помогают идентифицировать объекты, разработать адекватные классы и выявить примеры взаимодействия объектов в процессе выполнения

функций, предусмотренных вариантом использования. Сценарии документируют решения о том, каким образом функции, возлагаемые на вариант использования, распределяются между объектами и классами системы. Наконец, сценарии служат средством выражения мнений в ходе обсуждения качеств системы с ее будущими потребителями.

Поток событий для варианта использования описывается в текстовом виде, а сценарии представляются в форме диаграмм взаимодействия. Различают два типа диаграмм взаимодействия — диаграммы последовательностей и диаграммы коопераций.

Разработка архитектуры — весьма сложная проблема. Архитектура программного продукта не определяется в одно мгновение — для ее обоснования требуются изучение вариантов использования, конструирование прототипов и осуществление многих других действий. Целью создания прототипов является проверка корректности принимаемых проектных решений. Построение неких черновых исполняемых модулей абсолютно необходимо, поскольку только с их помощью удается рассмотреть качества будущей системы в резком свете реальности.

Архитектурный уровень выполнения (process view) представляет структуру системы в период времени выполнения и описывает параметры, касающиеся производительности, надежности, целостности, управляемости и способности системы к масштабированию и синхронизации. Архитектор и в этом случае имеет дело с компонентами. С этой целью создаются диаграммы компонентов, воспроизводящие библиотечные и исполняемые компоненты (модули) системы и необходимые связи зависимости. Библиотечный компонент устанавливает соответствие между классом и определенным файлом аплета Java, компонента Active-X или динамической библиотеки формата DLL. Исполняемые компоненты отображают интерфейсы и зависимости уровня вызовов между отдельными исполняемыми модулями. Для облегчения восприятия диаграмм каждый компонент может быть отнесен к тому или иному стереотипу.

Составляющая архитектуры системы, относящаяся к проблематике промышленного внедрения (deployment), определяет варианты распределения программного обеспечения по узлам сети, его установки, настройки и обслуживания. В этом случае архитектор

обязан учитывать параметры доступности, надежности и производительности системы, а также ее способности к масштабированию. Для иллюстрации принимаемых решений используются диаграммы внедрения (deployment diagrams), отображающие узлы среды выполнения, ассоциативные связи между ними и результаты разнесения компонентов системы по различным узлам. Для описания процессов, протекающих в системе, используются текстовые примечания, которые ставятся в соответствие определенным узлам или группам узлов. Диаграммы внедрения облегчают восприятие топологии системы. На этом уровне архитектуры принимаются во внимание технические характеристики процессоров и средств межпроцессорных коммуникаций, а также параметры физического местоположения компьютерного оборудования и алгоритмы распределенной обработки данных.

Спецификация проекта содержит вербальные описания и графические спецификации (диаграммы), которые раскрывают те или иные аспекты предметной области, реализации создаваемого ПО и процесса проектирования и разработки.

Рис. 1. Диаграмма прецедентов.

Диспетчер запрашивает у системы расписание взлета \посадки для воздушного судна, предварительно заполнив формы с основной и дополнительной информацией о судне. Система, обработав информацию запроса диспетчера, генерирует расписание, учитывая текущую загруженность воздушных путей, и возвращает его визуальное представление.

Диспетчер открывает форму запроса расписания взлета \посадки.

4.1.Диспетчер выполняет запрос расписания взлета \посадки.

4.1.1 Диспетчер открывает форму запроса расписания.

4.1.2 Диспетчер заполняет форму основной информации о судне.

4.1.3 Диспетчер заполняет форму дополнительной (уточняющей) информации о судне.

4.1.4 Диспетчер отправляет запрос на сервер системы.

4.2 Диспетчер ожидает обработки запроса системой.

4.3 Если введенная информация верна и система смогла сформировать расписание, диспетчер получает его представление.

4.3.1 Если введенная информация неверна, выполняется А1.

4.3.2 Если введенная информация верна, но система не смогла сформировать расписа ние на текущий момент, выполняется А2.

А1. Неверная информация в запросе. Если информация о воздушном судне, введенная диспетчером не найдена в базе системы, система возвращает отчет об ошибках, содержащие несоответствующую информацию. Прецедент продолжается.

А2. Невозможность сформировать расписание. Если система не может сформировать расписание по заданному запросу диспетчера в текущий момент времени, система возвращает развернутый отчет о причинах отказа или переносе момента обработки запроса. Прецедент продолжается.

Если система успешно обработала запрос диспетчера, происходит запись события в журнал, иначе состояние системы остается без изменений.

Система интерактивного взаимодействия, по истечению некоторого временного интервала обновляет представление полетной информации. Получив информацию от внешних систем УВД и диспетчерские запросы, система формирует текстовые и графические представления информации о взлетах \посадках и другой полетной информации.

2.Субьект - система интерактивного взаимодействия.

Срабатывает таймер обновления представлений информации.

4.1 Система получает сигнал о необходимости обновить представление полетной информации и информации о взлетах \посадках.

4.2. Система запускает цикл ожидания информации от подсистем.

4.3. Если за время ожидания приходят данные от радиолокационной системы выполняется А1.

4.4. Если за время ожидания приходят данные от обработчика плановой информаци и то выполняется А2

4.5 Если за время ожидания приходят данные от системы УВД и безопасности то выполняется А3.

4.6. Система формирует графические и текстовые представления, опираясь на данные своей базы

Автоматизированная система управления (АСУ) - совокупность экономико-математических методов, технических средств и организационных комплексов, обеспечивающих рациональное управление сложным объектом (например, предприятием, технологическим процессом). Наиболее важная цель построения всякой АСУ – резкое повышение эффективности управления объектом на основе роста производительности управленческого труда и совершенствования методов планирования и гибкого регулирования управляемого процесса. Объектом управления для АСУ перевозками и воздушным движением являются процессы, протекающие на воздушном транспорте.

Основными классификационными признаками, определяющими вид АСУ, являются:

· сфера функционирования объекта: промышленность, строительство, транспорт, сельское хозяйство, непромышленная сфера и т.д.;

· вид управляемого процесса: технологический, организационный, экономический и другие;

· уровень в системе управления: государственный, отраслевой, промышленное, научное или торгово-производственное объединение, предприятие, производство, участок, технологический агрегат или процесс.

Функции АСУ устанавливают в техническом задании на её создание на основе целей управления, заданных ресурсов для их достижения и ожидаемого эффекта от автоматизации. Функции АСУ, в общем случае, включают в себя следующие элементы:

1. планирование и (или) прогнозирование;

2. учет, контроль, анализ;

3. координацию и (или) регулирование.

Укрупненная классификация АСУ, применяемых на воздушном транспорте:

1. АСУ воздушным движением (АС УВД);

2. АСУ перевозок;

2.1. Автоматизированные системы бронирования (АСБ);

2.2. АСУ деятельностью авиакомпании;

2.3. АСУ деятельностью аэропорта;

2.4. АСУ отправками;

2.5. АСУ работой авиационно-технической базы и др.

Начало использования АСУ на воздушном транспорте СССР – конец 60-х – начало 70-х гг. 20го века.

1977, январь — введена в эксплуатацию первая отечественная автоматизированная система управления воздушным движением “Старт” в аэропорту “Пулково” (Ленинград).

1979, декабрь — завершено внедрение автоматизированных систем УВД в воздушных зонах аэропортов Борисполь, Пулково, Ростов-на-Дону, Минеральные Воды, Сочи.

1981, 15 апреля — введена в действие АС УВД в Московской воздушной зоне.

Состав и структура АСУ

В состав АСУ входят следующие виды обеспечений:

· информационное: классификаторы технико-экономической информации, нормативно-справочная информация, форма представления и организация данных в системе, в том числе формы документов, массивов и логические интерфейсы (протоколы обмена данными);

· программное: программы, необходимые для реализации всех функций АСУ в объеме, предусмотренном техническим заданием;

· техническое: технические средства, необходимые для реализаций функций АСУ: средства получения, ввода, подготовки, обработки, хранения (накопления), регистрации, вывода, отображения, использования, передачи информации и средства реализации управляющих воздействий;

· организационное: документы, определяющие функции подразделений управления, действия и взаимодействие персонала АСУ;

· метрологическое: метрологические средства и инструкции по их применению;

· правовое: нормативные документы, определяющие правовой статус АСУ и персонала, правил функционирования АСУ и нормативы на автоматически формируемые документы, в том числе на машинных носителях информации;

· лингвистическое: тезаурусы и языки описания и манипулирования данными.

В процессе создания АСУ используют также математическое обеспечение, в состав которого входят методы решения задач управления, модели и алгоритмы. В функционирующей системе математическое обеспечение реализовано в составе программного обеспечения.

Структуры АСУ характеризуют внутреннее строение системы и описывают устойчивые связи между её элементами. При описании АСУ пользуются следующими видами структур, отличающимися типами элементов и связями между ними:

· функциональная: элементы – функции, задачи, операции; связи – информационные;

· техническая: элементы – устройства ввода, хранения, обработки информации и другие; связи – линии связи между устройствами;

· организационная: элементы – коллективы людей и отдельные исполнители; связи – информационные, соподчинения и взаимодействия;

· алгоритмическая: элементы – алгоритмы; связи – информационные;

· программная: элементы – программные модули; связи – информационные и управляющие;

· информационная: элементы – формы существования и представления информации в системе (файлы, таблицы, массивы, базы данных и т.п.); связи – операции преобразования информации.

Перечисленные элементы АСУ принято подразделять на основу и функциональную часть. Основа АСУ – общая часть обеспечений для всех задач, решаемых АСУ.

Функциональная часть АСУ состоит из набора взаимосвязанных программ для реализации конкретных функций управления (производство, планирование, финансово-бухгалтерскую деятельность и др.). Все задачи функциональной части базируются на общих для данной АСУ информационных массивах и на общих технических средствах. Включение в систему новых задач не влияет на структуру основы и осуществляется посредством типового для АСУ информационного формата и процедурной схемы. Функциональную часть АСУ принято условно делить на подсистемы в соответствии с основными функциями управления объектом. Подсистемы в свою очередь делят на комплексы, содержащие наборы программ для решения конкретных задач управления в соответствии с общей концепцией системы. Состав задач функциональной части АСУ определяется типом управляемого объекта, его состоянием и видом выполняемых им заданий. Например, в АСУ авиакомпанией часто выделяют следующие подсистемы: учета транспортной деятельности (обработка комплектов полетных заданий, формирование статистических сведений по авиалиниям, расчет сдельной оплаты летному составу и т.д.); взаиморасчетов с агентствами и аэропортами (обработка полетных купонов и квитанций платного багажа, формирование реестров выручки по агентствам и аэропортам и т.д.); планово- экономических расчетов рейса; планирования работы летного состава; периодического контроля техники пилотирования и др.

Деление функциональной части АСУ на подсистемы весьма условно, т.к. процедуры всех подсистем тесно взаимосвязаны и в ряде случаев невозможно провести чёткую границу между различными функциями управления. Выделение подсистем используется для удобства распределения работ по созданию системы и для привязки к соответствующим организационным звеньям объекта управления. Функциональная часть более мобильна, чем основа, и допускает изменение состава и постановки задач при условии обеспечения стандартного сопряжения с базовыми элементами системы.

Оконечное устройство АСУ, как правило, оформляется в виде АРМ (автоматизированного рабочего места). Например: для эффективного использования автоматизированной системы планово-экономических расчетов рейса целесообразна организация следующих АРМ в локальной вычислительной сети: инженера по расписанию, экономиста, штурмана, диспетчера.

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ НА ВОЗДУШНОМ ТРАНСПОРТЕ

Автоматизированная система управления -совокупность экономико-математических методов, технических средств и организации комплексов обеспечивающих рациональное управление сложным объктом.

Наиболее важная цель построения всякой автоматизированной системы управления резкое повышение эффективности управления объектом на основе роста производительности управленческого труда и совершенствование методов планирования и гибкого регулирования управляемого процесса.

Классификация автоматизированных систем применяемых на воздушном транспорте:

Автоматизированная система управления воздушным движением;
Автоматизированная система управления перевозками;
Автоматизированная система бронирования;
Автоматизированная система управления деятельностью авиакомпании;
Автоматизированная система управления деятельностью аэропорта;
Автоматизированная система управления отправками;
Другие автоматизированные системы.

Немного из истории автоматизированных систем управления применяемых на воздушном транспорте .

Январь 1977 года - введена в эксплуатацию первая отечественная автоматизированная система управления воздушным движением "Старт" в аэропорту "Пулково" (г. Санкт-Петербург).

Декабрь 1979 года - завершение внедрения автоматизированных систем управления воздушным движением в воздушных зонах аэропортов "Борисполь", "Ростов-на-Дону", "Минеральные Воды" и Сочи.
15 апреля 1981 года - введена в действие автоматизированная система управления воздушным движением в московской воздушной зоне.

В настоящее время трудно представить крупное авиатранспортное предприятие и объект гражданской авиации без использвования в технологических процессах автоматизированных систем управления.

1.1. Асу перевозками и воздушным движением. Основные понятия.

Автоматизированная система управления(АСУ) - совокупность экономико-математических методов, технических средств и организационных комплексов, обеспечивающих рациональное управление сложным объектом (например, предприятием, технологическим процессом). Наиболее важная цель построения всякой АСУ – резкое повышение эффективности управления объектом на основе роста производительности управленческого труда и совершенствования методов планирования и гибкого регулирования управляемого процесса. Объектом управления для АСУ перевозками и воздушным движением являются процессы, протекающие на воздушном транспорте.

Основными классификационными признаками, определяющими вид АСУ, являются:

сфера функционирования объекта: промышленность, строительство, транспорт, сельское хозяйство, непромышленная сфера и т.д.;

вид управляемого процесса: технологический, организационный, экономический и другие;

уровень в системе управления: государственный, отраслевой, промышленное, научное или торгово-производственное объединение, предприятие, производство, участок, технологический агрегат или процесс.

Функции АСУустанавливают в техническом задании на её создание на основе целей управления, заданных ресурсов для их достижения и ожидаемого эффекта от автоматизации. Функции АСУ, в общем случае, включают в себя следующие элементы:

планирование и (или) прогнозирование;

учет, контроль, анализ;

координацию и (или) регулирование.

Укрупненная классификация АСУ, применяемых на воздушном транспорте:

АСУ воздушным движением (АС УВД);

Автоматизированные системы бронирования (АСБ);

АСУ деятельностью авиакомпании;

АСУ деятельностью аэропорта;

АСУ работой авиационно-технической базы и др.

Начало использования АСУ на воздушном транспорте СССР – конец 60-х – начало 70-х гг. 20го века.

1977, январь— введена в эксплуатацию первая отечественная автоматизированная система управления воздушным движением “Старт” в аэропорту “Пулково” (Ленинград).

1979, декабрь— завершено внедрение автоматизированных систем УВД в воздушных зонах аэропортов Борисполь, Пулково, Ростов-на-Дону, Минеральные Воды, Сочи.

1981, 15 апреля— введена в действие АС УВД в Московской воздушной зоне.

1.2. Состав и структура асу

В состав АСУвходят следующие виды обеспечений:

информационное: классификаторы технико-экономической информации, нормативно-справочная информация, форма представления и организация данных в системе, в том числе формы документов, массивов и логические интерфейсы (протоколы обмена данными);

программное: программы, необходимые для реализации всех функций АСУ в объеме, предусмотренном техническим заданием;

техническое: технические средства, необходимые для реализаций функций АСУ: средства получения, ввода, подготовки, обработки, хранения (накопления), регистрации, вывода, отображения, использования, передачи информации и средства реализации управляющих воздействий;

организационное: документы, определяющие функции подразделений управления, действия и взаимодействие персонала АСУ;

метрологическое: метрологические средства и инструкции по их применению;

правовое: нормативные документы, определяющие правовой статус АСУ и персонала, правил функционирования АСУ и нормативы на автоматически формируемые документы, в том числе на машинных носителях информации;

лингвистическое: тезаурусы и языки описания и манипулирования данными.

Структуры АСУхарактеризуют внутреннее строение системы и описывают устойчивые связи между её элементами. При описании АСУ пользуются следующими видами структур, отличающимися типами элементов и связями между ними:

функциональная: элементы – функции, задачи, операции; связи – информационные;

техническая: элементы – устройства ввода, хранения, обработки информации и другие; связи – линии связи между устройствами;

организационная: элементы – коллективы людей и отдельные исполнители; связи – информационные, соподчинения и взаимодействия;

алгоритмическая: элементы – алгоритмы; связи – информационные;

программная: элементы – программные модули; связи – информационные и управляющие;

информационная: элементы – формы существования и представления информации в системе (файлы, таблицы, массивы, базы данных и т.п.); связи – операции преобразования информации.

Функциональная часть АСУсостоит из набора взаимосвязанных программ для реализации конкретных функций управления (производство, планирование, финансово-бухгалтерскую деятельность и др.). Все задачи функциональной части базируются на общих для данной АСУ информационных массивах и на общих технических средствах. Включение в систему новых задач не влияет на структуру основы и осуществляется посредством типового для АСУ информационного формата и процедурной схемы. Функциональную часть АСУ принято условно делить на подсистемы в соответствии с основными функциями управления объектом. Подсистемы в свою очередь делят на комплексы, содержащие наборы программ для решения конкретных задач управления в соответствии с общей концепцией системы. Состав задач функциональной части АСУ определяется типом управляемого объекта, его состоянием и видом выполняемых им заданий. Например, в АСУ авиакомпанией часто выделяют следующие подсистемы: учета транспортной деятельности (обработка комплектов полетных заданий, формирование статистических сведений по авиалиниям, расчет сдельной оплаты летному составу и т.д.); взаиморасчетов с агентствами и аэропортами (обработка полетных купонов и квитанций платного багажа, формирование реестров выручки по агентствам и аэропортам и т.д.); планово- экономических расчетов рейса; планирования работы летного состава; периодического контроля техники пилотирования и др.

Определение понятия автоматизированных информационных систем как программно-технического изделия. Их классификация в гражданской авиации с точки зрения возможности массового использования и назначения. Сущность концепции глобальных систем CNS/ATM.

Рубрика	Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	07.11.2014
Размер файла	18,8 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Тема: Автоматизированные информационные системы гражданской авиации

1. Понятие АИС как программно-технического изделия

Информационные системы человек использует очень давно как упорядоченные средства хранения и поиска информации. Это и библиотека, и словарь, и энциклопедия, и справочная служба в аэропорту и т.п. Появление автоматизированных информационных систем однозначно связано с использованием компьютера, а, следовательно, и компьютерных программ. автоматизированный информационный авиация гражданский

В настоящее время используется много определений АИС и нет единой их классификации. Все АИС, независимо от своего назначения, обеспечивают решение следующих основных задач: сбор (накопление), передачу, хранение, обработку (преобразование, вычисление), поиск и предоставление человеку-пользователю информации в удобном для него виде. Поэтому с точки зрения пользователя нам удобно использовать следующее определение АИС.

Автоматизированная информационная система - это инструмент, позволяющий коллективу специалистов осуществлять решение задач сбора, передачи, хранения, обработки, поиска и предоставления пользователям информации с целью принятия решений по управлению определенным видом деятельности.

Реализуется такой инструмент в виде программно-технического изделия, имеющего своим основным компонентом компьютерные программы, но требующего использования специального оборудования, обучения персонала, проведения комплекса мероприятий его внедрению, а также по организации работы этого персонала и т.д.

В более простых случаях, если для решения всех требуемых задач может использоваться универсальное оборудование, например, только персональные компьютеры - АИС может разрабатываться и поставляться в виде программного изделия, которое устанавливается на оборудовании, уже имеющемся у заказчика.

Но даже в этом случае далеко не любая компьютерная программа может быть названа программным изделием и широко использована.

Чтобы отдельную компьютерную программу или комплекс программ стали называть программным изделием необходимо обеспечить возможность их автономного использования, то есть использования на рабочем месте без участия разработчиков. Для этого необходимо:

- чтобы эти программы разрабатывались в соответствии с действующими общепринятыми стандартами;

- для них должна быть разработана вся необходимая документация (инструкции и т.д.);

- должны быть проведены испытания программ;

- должна быть обеспечена возможность их гарантийного обслуживания.

2. Классификация АИС гражданской авиации

В мировой гражданской авиации в настоящее время автоматизированные информационные системы широко используются для решения самых разных задач, начиная от проектирования воздушных суден и заканчивая бронированием авиабилетов. Это и задачи планирования полетов, и обслуживание воздушного движения, и даже управление кадрами и бухгалтерский учет в авиакомпании. Сегодня можно смело говорить, что в авиации нет такого вида деятельности, где бы не использовались современные информационные технологии.

Существуют различные классификации АИС как программно-технических (программных) изделий. Пользователей больше всего интересует классификация АИС с точки зрения их назначения (набора автоматизированных функций).

3. Классификация АИС с точки зрения назначения

С точки зрения назначения наибольшее распространение получили следующие виды автоматизированных систем.

1. Автоматизированные системы управления техническими объектами или технологическими процессами. Это, например, бортовые автоматизированные системы руководства полетом (Flight Management System - FMS), автоматизированные системы управления воздушным движением (АС УВД). В других отраслях - это автоматизированные системы управления (АСУ) энергетическими системами, ядерными реакторами, химическими установками, автоматическими производственными линиями и т.д. Такие системы относятся к системам реального времени. В системах реального времени располагаемое для принятия и реализации решений время регламентируется скоростью протекания управляемых процессов. Степень участия человека в этих системах различна, но практически все они выполняют функции управления объектами с высоким уровнем опасности (критическими объектами) и поэтому требуют оценки их функциональной безопасности.

В свою очередь, автоматизированные системы управления техническими объектами или технологическими процессами можно разделить на два класса:

- классические АСУ, в которых автоматически подаются управляющие команды непосредственно на рабочие органы подвижных объектов или технологического оборудования;

- автоматизированные системы диспетчерского управления, в которых управление осуществляется только человеком. Типичным примером систем диспетчерского управления является АС УВД.

Автоматизированная система управления воздушным движением представляет собой совокупность взаимозависимых программно-технических средств передачи, хранения и обработки информации, связанных с наземными радиолокационными комплексами и предназначенных для решения задач контроля и управления воздушным движением в пределах зон ответственности центра управления воздушным движением.

2. Информационно-управляющие системы. Это автоматизированные системы организационного управления. Другими словами, эти системы предназначены не для управления оборудованием, а для управления коллективами людей (например, отраслями, предприятиями, организациями, подразделениями, проектами и др.). Классическими представителями этого класса являются автоматизированные системы управления предприятием (АСУП), включающие функции планирования и организации производства, расчета заработной платы, управления кадрами и многие другие. В учебных заведениях к задачам АСУП относятся не только задачи управления бухгалтерским учетом и отделом кадров, но и задачи планирования и учета выполнения учебной нагрузки (проведения занятий) преподавателями и кафедрами, формирования расписания занятий, учета успеваемости и посещаемости студентов, организации работы приемной комиссии и т.п.

3. Системы автоматизированного проектирования (САПР) - это системы, предназначенные для создания новых технических объектов: самолетов, двигателей, автомобилей, станков, инструментов и др. Такие системы очень широко используются в конструкторских бюро различного назначения. Эти системы могут быть специализированными, то есть предназначенными для разработки только строго определенных изделий, и универсальными. Простейшие САПР предназначены для автоматизации чертежных работ.

4. Информационно-поисковые системы. Это прежде всего библиотечные системы, системы управления базами данных (СУБД), поисковые системы Интернет. Все эти системы предназначены исключительно для накопления, поиска и предоставления пользователям информации без её дополнительной обработки.

5. Автоматизированные системы научных исследований (АСНИ) предназначены в основном для автоматизации задач планирования, накопления и обработки результатов экспериментов. Применяются в научных организациях.

6. Системы поддержки принятия решений (СППР) относятся к системам искусственного интеллекта и предназначены для оказания помощи человеку в системах управления. Обычно СППР не являются самостоятельными системами, а входят в состав АСУ в виде отдельных модулей или подсистем.

7. Геоинформационные системы (ГИС) - происходят от средств электронной картографии, но сегодня имеют гораздо более широкое применение, например, для управления транспортными системами. В настоящее время аэронавигационная информация хранится и обрабатывается при помощи ГИС.

8. Автоматизированные обучающие системы (АОС) и тренажеры. Широко применяются в учебных заведениях и специализированных центрах в качестве средств обучения. Обычно АОС применяют для формирования и контроля требуемых знаний и умений, а тренажеры - для формирования и контроля умений и навыков. Современные авиационные тренажеры представляют собой достаточно сложные наукоемкие программно-технические комплексы, без применения которых практически невозможно подготовить специалистов и обеспечить требуемый уровень их навыков и умений на протяжении всей их деятельности. Особенно это важно при отработке навыков управления в критических и аварийных ситуациях, моделировать которые в реальной обстановке запрещено.

Кроме перечисленных АИС, в любых сферах деятельности для организации документооборота используют офисные пакеты и телекоммуникационные средства (например, электронную почту), которые можно использовать для создания собственных примитивных информационных систем личного пользования или для небольших подразделений.

4. Классификация АИС с точки зрения возможности их массового использования

Все перечисленные выше программные изделия делятся также на универсальные, специализированные и специальные.

Универсальные средства могут использоваться независимо от функциональных обязанностей пользователя и назначения обрабатываемой информации. Наиболее распространенными универсальными программными изделиями являются текстовые редакторы, табличные процессоры (электронные таблицы), системы управления базами данных (СУБД), средства электронной почты и др. Это коммерческие продукты для массового потребителя, не требующие участия разработчика или специализированной организации в процессе их внедрения.

Специальные программные изделия создаются по отдельным заказам для конкретного объекта или предприятия. Это наиболее дорогостоящие программные изделия, требующие непосредственного участия будущих пользователей в процессе их создания и испытаний. Часто такие программные продукты создаются своими силами для собственного потребления внутри предприятия, в том числе для решения задач строго научного направления, реализующие конкретную идею без ориентировки на пользователя.

Следует иметь в виду, что, во-первых, любая классификация является условной, а во-вторых, в настоящее время широкое распространение получили так называемые интегрированные системы, в которые программные изделия перечисленных выше видов входят в виде отдельных компонентов.

5. Проблемы использования АИС в авиации

Автоматизация процессов в авиационных системах к настоящему времени, в целом, привела к значительным положительным результатам, позволила повысить интенсивность воздушного движения и безопасность полетов. Автоматизация ведет к тому, что полеты воздушных судов становятся более безопасными и экономичными благодаря выполнению в полете более точных маневров, обеспечению гибкости отображения информации, более оптимальному использованию пространства кабины экипажа и т.д.

В документах ICAO отмечается, что альтернативы автоматизации нет и вопрос “Внедрять автоматизацию или нет?” давно не стоит. Рассматриваются вопросы “Когда возникает необходимость внедрения автоматизированных систем?”, “В каком объеме автоматизация должна осуществляться?”, “Какова роль человека в создаваемой системе?” и т.п.

Однако на международном уровне до сих пор все еще нет полного единства взглядов относительно правильного использования автоматизации в авиационных системах. Сложилось два подхода к автоматизации и роли человека-оператора в ответственных АСУ реального времени: технократический (технологический) и антропоцентрический, основанный на человеческом факторе.

В автоматизированных системах, спроектированных с технократических позиций, человеку отводится пассивная роль, связанная, в основном, с выполнением функций сбора и ввода данных, наблюдения и контроля. Конечной целью является идея полной независимости системы автоматического управления от человека-оператора, т.е. возможность заменить его, поскольку участие человека в управлении связано с большими временными задержками, ошибками, зависимостью качества решения от психофизиологических особенностей состояния оператора и уровня его обученности.

При антропоцентрическом подходе приоритет в системе управления отдается человеку: он является главным элементом системы и несет полную ответственность за принятое решение, а роль автоматизированной системы - оказать ему помощь в сложных ситуациях и при выполнении рутинных операций.

В исследованиях по проблемам автоматизации в авиации доминирующим в настоящее время является антропоцентрический подход. Основными доводами этого подхода являются следующие положения:

1) достижение полной автоматизации процессов управления на современном уровне познания и развития вычислительной техники не представляется возможным из-за непредсказуемости процессов и высокого уровня неопределенности в автоматизируемой системе;

2) опыт технократической автоматизации показал, что устранить все ошибки оператора невозможно: традиционные ошибки человека заменяются новыми, иногда более серьезными ошибками, порождаемыми недостатками моделей и алгоритмов автоматических процедур и проблемами взаимодействия человека и автоматизированной системы;

Так, опыт эксплуатации бортовых средств автоматизации современных воздушных судов показал, что эти средства позволили существенно повысить безопасность и экономичность полетов, но, в то же время, породили и ряд новых проблем. Начиная с 80-х годов имели место ряд катастроф и сотни инцидентов, в которых одной из причин признавалась проблема взаимодействия одного или нескольких пилотов с бортовыми автоматизированными системами.

Результаты расследований авиационных происшествий и инцидентов показали обострение проблемы человеческого фактора, связанное с автоматизацией. Во многих случаях пилоты либо не понимали, как и какие функции в настоящий момент выполняет бортовая автоматика, либо не получали адекватных сигналов обратной связи от автоматических систем. Указанные катастрофы и многочисленные инциденты привели разработчиков к необходимости соизмерять возможности автоматики с возможностями человека, осуществляющего управление.

Исследования, связанные с внедрением систем CNS/ATM, позволили выработать некоторые требования к автоматизированным системам, в которых ответственность за безопасность несет оператор. Основные из этих требований следующие:

1) человек-оператор должен быть главным элементом системы;

2) чтобы отдавать команды системе, оператор должен быть включен в контур управления системы;

3) чтобы быть включенным в контур управления, оператор должен быть хорошо информирован;

4) автоматизированы должны быть только те функции, для автоматизации которых есть достаточно много причин;

5) оператор должен быть в состоянии контролировать работу АС и управлять ею;

6) АС должна быть предсказуема;

7) АС должна быть способна контролировать действия оператора;

8) каждый элемент системы должен “знать и понимать” задачу, выполняемую очередным элементом системы;

9) автоматизация должна быть выполнена так, чтобы она была проста в обучении и работе.

В соответствии с антропоцентрическим подходом дальнейшее развитие АС УВД связывается международным авиационным сообществом не с попыткой создания полностью автоматических систем управления, а с улучшением условий деятельности диспетчера за счет совершенствования информационного обеспечения системы ОВД и перехода от информационной роли существующих АС УВД к роли прогнозирующей и советующей в будущих системах, а также за счет автоматизации стандартных функций, как это предусмотрено в концепции глобальных систем CNS/ATM.

Подобные документы

Общее понятие системы и ее свойства. Многообразие элементов системы и различия их природы, связанные с функциональной специфичностью и автономностью элементов. Сущность автоматизированных информационных систем, их классификация и методы управления.

лекция [246,4 K], добавлен 25.06.2013

Классификация автоматизированных информационных систем. Классические примеры систем класса А, B и С. Основные задачи и функции информационных систем (подсистем). Информационные технологии для управления предприятием: понятие, компоненты и их назначение.

контрольная работа [22,9 K], добавлен 30.11.2010

Классификация систем: по отношению системы к окружающей среде, по описанию переменных систем, по типу описания законов функционирования системы, по способу управления. Примеры описания живой и неживой системы с точки зрения информационной системы.

доклад [16,2 K], добавлен 02.06.2010

Информационные системы - обычный программный продук, но они имеют ряд существенных отличий от стандартных прикладных программ и систем. Классификация, области применения и реализации информационных систем. Фазы проектирования информационных систем.

реферат [22,9 K], добавлен 05.01.2010

История развития и классификация информационных систем. Применение информационных систем в образовании. Практические аспекты использования прикладного программного обеспечения при разработке сайта. Функциональные возможности программного приложения.

Читайте также: