Zisk v systéme spätnej väzby - zisky, ktoré sa prejavujú v prípadoch, keď sa akcia ukáže byť silnejšia, ako sa dá predpokladať na základe vstupu informácií, ktoré určujú regulačné rozhodnutia. Vyskytujú sa v celom informačnom systéme, najmä pri aktuálnom poradí rozhodovania v logickom systéme.

Oneskorenia v systéme spätnej väzby sú časové intervaly, ktoré sa vyskytujú medzi okamihom získania informácií, rozhodovaním na základe týchto informácií a procesom implementácie týchto rozhodnutí.

1.6 Informačné systémy mrp, mrp-II, erp, csrp a ich úloha v logistike

Vyššie uvedené skratky sú označením koncepcií tvorby automatizovaných informačných technológií pre riadenie výroby zoradených v poradí ich evolučného vývoja, ktoré možno s istou mierou predpokladu považovať aj za etapy vývoja a formovania logistického informačného systému. .

Systém MRP (Material Requirement Planning) - plánovanie potreby materiálu.. V tejto etape vývoja informačného systému sa riešili otázky komplexného plánovania materiálových tokov. Systém MRP-II (Mapifasturing Resource Planning) - plánovanie výrobných zdrojov. Navyše MRP-II = MR.P + CRP, kde CRP je plánovanie kapacitných požiadaviek. Po zavedení MRP systémov bola rýchlo implementovaná možnosť plánovania výrobných kapacít (Saracity Requirement Planning, CPR), ktorej metodika bola v zásade podobná MRP, išlo však o kalkuláciu požadovaných výrobných kapacít, a nie materiálov a komponentov. Táto úloha bola oveľa náročnejšia, pretože si vyžadovala zohľadnenie veľkého množstva parametrov a konečný výpočet nevyhnutne zahŕňal nielen výkonové parametre, ale aj časový sled.

Systémy MRP-II oddeľujú tri úrovne plánovania: 1) plánovanie produktu – určenie výrobnej kapacity a finančných prostriedkov potrebných na realizáciu dlhodobých prognóz pre skupinu produktov; 2) hlavný plán výroby - vytvorenie všeobecného plánu založeného na kombinácii skutočných objednávok s priemernými prognózami; 3) plánovanie kapacitných požiadaviek CR.P, ktorého výsledkom je podrobný plán materiálových požiadaviek a konečný plán kapacitných požiadaviek.

Plánovacie systémy triedy MRP-II v integrácii s modulom finančného plánovania (FR.P, Finance Requirement Planning) sa v 90. rokoch nazývali systémy podnikového plánovania (ERP, Enterprise Resource Planning), ktoré umožňujú čo najefektívnejšie plánovanie výroby resp. ekonomické aktivity moderných podnikov vrátane finančných nákladov na projekty obnovy zariadení a investície do výroby nových produktov. ERP systémy v podstate predstavujú ďalší stupeň integrácie pre logistické informačné systémy, ktorých rozvoj bol spôsobený novými požiadavkami na informačnú podporu manažérskych systémov: a) výrazná geografická a koncepčná (diverzifikácia) globalizácia tak predaja, ako aj dodávok, vrátane pre malí a strední výrobcovia; b) prudký pokles životného cyklu výrobku na trhu; c) výrazné zvýšenie úlohy a počtu zákazkových výrobcov, ktoré čo najlepšie odzrkadľujú koncepciu „spotrebnej spoločnosti“; d) zvýšená konkurencia a v dôsledku toho zníženie zisku prijatého výrobcom a v dôsledku toho prudký nárast záujmu o riadenie nákladov; e) všeobecná intenzifikácia života, ktorá viedla k výraznému zvýšeniu požiadaviek na mobilitu manažmentu; f) riešenie problémov odbytu a logistiky pre malých a stredných výrobcov. Kvôli zjavným a silným výhodám systému plánovania zdrojov dnešní poprední výrobcovia pokračujú v aktívnej implementácii ERP aplikácií už viac ako 25 rokov od ich komerčnej dostupnosti. Obrat svetového trhu ERP systémov do konca XX storočia. ročne vzrástol o 30 % a vzrástol z 5,2 miliardy USD v roku 1996 na 19 miliárd USD v roku 2001.

Z iného uhla pohľadu nám koncept СSRP (Customer Synchronized Resource Planning) umožnil pozrieť sa na proces riadenia podnikových zdrojov. Tento koncept je založený na skutočnosti, že riadenie sa nevyvíja zo schopnosti vyrobiť produkt, ale z potreby trhu tento produkt kúpiť. Na implementáciu konceptu СSRP sa vyvíjajú metódy riadenia interných podnikových procesov, úzko integrované s marketingom, kde sa efektívnosť nehodnotí podľa úspešnosti organizácie výroby a využívania zdrojov, ale podľa stability pozície spoločnosti v spoločnosti. trhu. Táto metodika je ďalším krokom k rozvoju logistického informačného systému.

kombinácie prvkov cez komunikačný kanál sa do nich vnášajú chyby. Systémový riešiteľ identifikuje prijatú n-prvkovú kombináciu s jednou z 2K prenášaných alebo vydá signál na vymazanie.

Posúdenie systému možno vykonať P OR (K) - pravdepodobnosť chybného príjmu, P ST - pravdepodobnosť zistenia chyby a P PR - pravdepodobná

správny príjem. Spôsob stanovenia týchto pravdepodobností je uvedený v.

Pozrime sa podrobnejšie na algoritmy na prenos informácií z IOS a ROS, pretože sa v praxi najčastejšie používajú.

4.3. Systémy na prenos digitálnych informácií so spätnou väzbou

4.3.1. Klasifikácia systémov so spätnou väzbou.Systémy na prenos diskrétnych informácií so spätnou väzbou sú systémy, v ktorých sú vysielač a prijímač prepojené priamymi a spätnými komunikačnými kanálmi a vysielač pri pridávaní redundancie využíva informácie o stave dopredného kanála získané prostredníctvom spätnoväzbového kanála.

V závislosti od účelu OS sa rozlišujú systémy: s rozhodujúcou spätnou väzbou (ROS), informačnou spätnou väzbou (IOS) a kombinovanou spätnou väzbou (COS).

V systémoch s POC prijíma prijímač na základe signálu zodpovedajúceho kombinácii n prvkov konečné rozhodnutie, či kombináciu vydá prijímaču informácií (PI) alebo ju vymaže a požiada znova. Kombinovaný potvrdzovací signál alebo signál opätovnej požiadavky generovaný v prijímači sa prenáša cez spätnoväzbový kanál do vysielača systému. V závislosti od toho tento buď odošle novú kombináciu prijatú z informačného senzora (ID), alebo zopakuje predtým vyslanú. V dôsledku toho je hlavnou črtou systému POC to, že v nich rozhodnutie patrí prijímaču a vysielač je riadený iba prijímačom pomocou signálov prenášaných cez spätnoväzbový kanál. Kanál spätnej väzby sa v týchto systémoch používa na prenos rozhodnutí prijatých prijímačom v kombináciách, preto sa takýto OS považoval za rozhodujúci.

V systémoch s IOS sa spätný kanál používa na prenos informácií o prijatej kombinácii alebo stave komunikačného kanála. Vysielač analyzuje informácie a na základe výsledkov analýzy sa rozhodne, či zopakovať predtým prenesené kombinácie alebo preniesť nové kombinácie prijaté z ID. Potom vysielač vysiela servisné signály o prijatom rozhodnutí a potom kombinácie kódov.

Kombinované spätnoväzbové systémy sú systémy, v ktorých sa rozhodnutia o retransmisii alebo vydaní kombinácie v PI môžu robiť v prijímači aj vo vysielači a kanál OS sa používa tak na prenos rozhodnutí, ktoré prijíma systémový prijímač, ako aj na prenos informácií o prijatú kombináciu alebo stav komunikačného kanála.

Systémy s OS sa tiež delia na systémy s obmedzeným počtom opakovaní a neobmedzeným počtom opakovaní.

V systémy s obmedzeným počtom opakovaní, každá kombinácia sa môže opakovať najviac r-krát a v systémoch s neobmedzeným počtom opakovaní, kým sa neprijme rozhodnutie vydať túto kombináciu príjemcovi informácií.

Systémy OS, ktoré využívajú informácie obsiahnuté v odmietnutých kombináciách, sa nazývajú pamäťové systémy. Ak sa odmietnuté kombinácie zahodia, potom sa systémy nazývajú systémy bez pamäte.

V V závislosti od spôsobu prenosu signálu OS rozlišuje medzi:

– systémy so špeciálnym spätným kanálom;

– systémy, v ktorých sa OC prideľuje metódami frekvenčného delenia;

– systémy, v ktorých sa OC prideľuje metódami zhutnenia času;

– systémov so štrukturálnym delením, v ktorých sa na prenos signálu OC používa špeciálna kombinácia kódov, v prijímači sa akákoľvek povolená kombinácia (okrem pridelenej pre signál OC) dekóduje ako potvrdzovací signál a každá nepovolená kombinácia ako re. - signál žiadosti.

Podľa typu diskrétnych kanálov existujú systémy navrhnuté na prevádzku na duplexných kanáloch a systémy, ktoré pracujú na poloduplexných kanáloch.

Podľa spôsobu fungovania sa systémy so spätnou väzbou delia do tried: s čakaním na signál OS; s bezadresným opakovaním a blokovaním prijímača; s cieleným opakovaním.

Systémy s čakaním po odoslaní kombinácie kódov alebo čakaním

dať spätnoväzbový signál alebo vyslať rovnaké kódové slovo (blok), ale prenos nasledujúceho kódového slova (bloku) sa spustí až po prijatí potvrdenia predchádzajúcej vyslanej kombinácie.

Blokovacie systémy vysielajú nepretržitú sekvenciu kombinácií kódov v neprítomnosti signálov OS pre predchádzajúce h kombinácie. Po zistení chýb v (h +1) - t kombinácii je výstup systému zablokovaný na dobu príjmu h kombinácií, v pamäti

prijímacie zariadenie vymaže h predtým prijaté kombinácie a odošle sa signál opätovnej požiadavky. Vysielač zopakuje prenos posledných vyslaných kódových slov.

Systémy s opakovaním adries sa vyznačujú tým, že kombinácie kódov s chybami sú označené podmienenými číslami, podľa ktorých vysielač preposiela len tieto kombinácie.

Spätná väzba môže pokrývať rôzne časti systému

– komunikačný kanál, pričom informácie o prijatom signáli sa prenášajú cez kanál OS ešte pred jeho prijatím akékoľvek rozhodnutie;

– diskrétny kanál, zatiaľ čo kanál OS prenáša rozhodnutia prijaté UPS PRM na základe analýzy jednotlivých signálnych prvkov;

– kanál na prenos údajov, zatiaľ čo kanál OS prenáša rozhodnutia prijaté RCD PRM na základe analýzy kombinácií kódov.

Ryža. 4.2. Spätná väzba v systéme prenosu diskrétnych informácií

V prvom prípade sa na riadenie komunikačného kanála používajú zariadenia ako detektor kvality, ktoré analyzujú určité parametre prijímaného signálu (amplitúda, frekvencia, trvanie) alebo úroveň rušenia. V tomto prípade môžu byť príkazy na zmenu parametrov prenášaných signálov prenášané cez kanál OS: výkon, spektrálne zloženie, prenosová rýchlosť, redundancia kódu atď. Na strane vysielania musia byť príslušné orgány na ovplyvňovanie zdrojov signálu: regulátory výkonu, korektory, prevodníky kódov riadené signálmi prijímanými cez kanály OS.

V druhom prípade sa ako analyzátor zvyčajne používajú kvalitné detektory, ktoré riadia amplitúdu alebo okrajové skreslenie signálu po demodulácii, prípadne oboje.

V treťom prípade je analyzátorom RCD, ktorý rozhoduje o prítomnosti alebo neprítomnosti chýb v prijatých kombináciách kódov.

Z vyššie uvedeného vyplýva, že systémy s OS sú adaptívne: rýchlosť prenosu informácií cez komunikačné kanály sa automaticky prispôsobuje špecifickým podmienkam prenosu signálu.

4.3.2. Systém s POC a čakaním na rozhodovací signál (POC-OZH).

Hlavnou črtou týchto systémov je, že vysielač po vyslaní n-prvkovej kombinácie buď čaká na spätnoväzbový signál, alebo zopakuje predtým vyslanú kombináciu. Ďalšiu kombináciu môže prenášať

iba po prijatí potvrdzovacieho signálu pre predtým vyslanú kombináciu.

Schéma algoritmu a časový diagram, ktoré vysvetľujú postupnosť operácií v čakacom systéme, sú znázornené na obr. 4.3

Ryža. 4.3. Schéma operačného algoritmu systému PDS s ROS-OZH

Keď kombinácia kódov príde z informačného senzora, kombinácia sa zapíše do pohonu a súčasne sa zakóduje a prenesie do komunikačného kanála. Prijatá kombinácia môže byť prijatá správne, s nezistiteľnou chybou alebo zistiteľnou chybou. Pravdepodobnosti týchto

výsledky sú určené opravným kódom (vo všeobecnom prípade rozhodovacím zariadením). Ďalšie správanie systému nie je jednoznačne určené, ale závisí od výsledku analýzy prijatej kombinácie zariadením na detekciu chýb. Pri absencii chýb alebo nedetekovateľných chýb sa rozhodne o vydaní kombinácie v PI a súčasne sa vygeneruje potvrdzovací signál, ktorý sa prenáša cez spätnoväzbový kanál. Po prijatí potvrdzovacieho signálu vysielač prijme ďalšiu kombináciu kódov z ID a odošle ju do komunikačného kanála. Ak kombinácia kódov obsahuje zistenú chybu, potom sa pri prijatí takejto kombinácie rozhodne o vymazaní a vygeneruje sa signál opätovnej požiadavky, ktorý sa prenesie cez kanál spätnej väzby. Keď je prijatý signál opätovnej požiadavky, kombinácia uložená v jednotke sa znova odošle.

Na obr. 4.4 zobrazuje príjem bez opätovného opýtania (kombinácia 1 a 3) a príjem po jednom opätovnom opýtaní (kombinácia 2).

Signály potvrdenia a opätovného spýtania prenášané cez kanál OS podliehajú rušeniu. Preto sú možné také prípady, keď pri vysielaní potvrdzovacieho signálu bude prijatý signál opätovnej požiadavky a naopak. V prvom prípade bude v PI vydaná rovnaká kombinácia, t.j. kombinácia sa vloží a v druhom prípade sa v PI nevydá jedna z prijatých kombinácií z ID, t.j. kombinácia vypadne

Ryža. 4.5. Vzhľad posunu počas prevádzky systému PDS s chladiacou kvapalinou ROS

Na obr. 4.6 je bloková schéma čakacieho systému. Kombinácia K prvkov prichádzajúca z informačného zdroja (IS) sa zapisuje do pamäťového zariadenia cez sčítačku (obvod OR) a súčasne sa kóduje pomocou kódovacieho zariadenia (CU), po čom sa výsledná kombinácia n prvkov privádza do Vstup DCS. Z výstupu BCS sa táto kombinácia privádza na vstup rozhodovacieho zariadenia (RU), ktoré môže byť využité napríklad ako zariadenie na zisťovanie chýb korekčného kódu, zariadenie na analýzu signálu a pod. V RU sa prijíma jedno z dvoch rozhodnutí: buď sa informačná časť kombinácie vydá v PI, alebo sa kombinácia vymaže.

Súčasne s prijatím kombinácie v RU sa táto dekóduje (t. j. informačná časť sa extrahuje) v dekódovacom zariadení (DCU) a výsledná kombinácia k prvkov sa zapíše do mechaniky. Pri rozhodovaní o vydaní kombinácie v PI sa v riadiacej jednotke generujú riadiace signály, pomocou ktorých sa kombinácia k-prvkov načíta z pamäťového zariadenia a privedie sa cez kľúč (obvod I) na vstup prijímač informácií. CU zároveň vyšle riadiaci impulz na vstup zariadenia na tvarovanie spätnoväzbového signálu (UFS), v ktorom sa vygeneruje potvrdzovací signál kombinácie odoslaný na vstup spätnoväzbového kanála (COS). Z výstupu KOS sa signál privádza na vstup OS dekodéra signálu (DSOS).

Ak je prichádzajúci signál dekódovaný ako potvrdzovací signál, potom sa príslušný impulz privedie na vstup riadiacej jednotky prijímača systému. CU požiada AI o ďalšiu kombináciu, ktorá sa rovnako ako predchádzajúca privádza na vstup systému a prenáša sa do komunikačného kanála. V tomto prípade je kľúč zatvorený a predtým prenesená kombinácia uložená v jednotkách sa vymaže, keď príde nový.

Ryža. 4.6. Bloková schéma prenosu diskrétnych informácií pomocou ROS-OZH

Keď RU prijme rozhodnutie o vymazaní kombinácie, kombinácia uložená v prijímacom pamäťovom zariadení sa vymaže a v UFS sa vygeneruje signál opätovnej požiadavky, ktorý sa prenesie cez spätnoväzbový kanál. Pri dekódovaní DSOS signálu prichádzajúceho na jeho vstup ako signál opätovnej požiadavky sa na vstup CU odošle zodpovedajúci impulz. Riadiaca jednotka ovláda prvky vysielača systému tak, že sa vykonáva opakovaný prenos kombinácie uloženej v pamäti vysielača.

Prenosová rýchlosť R čakacieho systému je určená redundanciou použitého kódu, dobou čakania výsledkov analýzy kombinácie kódov, stratou času pre opätovné požiadavky. V súlade s časovým diagramom napíšeme vzorec pre aktuálnu relatívnu prenosovú rýchlosť:

kde K je počet informačných prvkov v kódovom slove, n je celkový počet prvkov v kódovom slove, t0 = 1/B;

B - rýchlosť modulácie, baud;

t chladiacej kvapaliny = 2 t P + t OC + t AI + t AOC;

t P - čas šírenia signálu cez komunikačný kanál t OC - trvanie signálu OC;

t AI - čas analýzy kombinácie kódov t AOC - čas analýzy signálov OS;

N PR - počet kombinácií vydaných v PI počas času t;

N PER - počet kombinácií prenesených cez komunikačný kanál za čas t. Označujeme

N PER- N OL = N CT,

kde N ST je počet kombinácií vymazaných riadiacim systémom systému za čas t. Potom

NP = NPE-NC = 1 - NC.

N PEN PEN N PE

Pre dostatočne veľké hodnoty t hodnota N ST / N PER konverguje v pravdepodobnosti k hodnote P ST (n) - pravdepodobnosť vymazania kombinácie systémovým riešiteľom. teda

Pravdepodobnosť chybného prijatia kombinácie pre systém s očakávaním

kde P ОШ (n) je pravdepodobnosť vydania kombinácie s chybou na vstupe železničného podniku. Pravdepodobnosť zavedenia a poklesu, určená zvolenou metódou

prenos a príjem potvrdzovacích signálov J a opätovná požiadavka w 1 sa rovnajú:

P ВСТ "P (w / J);

P OUT »P ST (n) P (J / w).

4.3.3. Diskrétne systémy na prenos informácií s IOS-OZH. V systéme

max s IOS sa rozhodnutie o opakovaní alebo vydaní kombinácie (bloku) v PI prijíma na vysielači na základe výsledkov analýzy vysielanej kombinácie, aj podľa informácií o kombinácii, ktoré prijíma systémový prijímač prostredníctvom spätnej väzby kanál. Sú možné rôzne možnosti konštrukcie systémov s ITS. Uvažujme o najjednoduchšej možnosti.

Na obr. 4.7 a 4.8 je znázornený diagram algoritmu a časový diagram systému s informačnou spätnou väzbou.

Kombinácia prijatá z ID sa zapíše do meniča a súčasne sa odošle do komunikačného kanála. Prijatá kombinácia sa zapíše do prijímacej jednotky. Treba poznamenať, že pri prijímaní sú možné dva výsledky – príjem kombinácie a i, identickej s prenášanou, a príjem kombinácie a j, ktorá sa líši

z preneseného. Prijatá kombinácia je podrobená určitej transformácii a výsledok transformácie f (ai) je odoslaný cez kanál OS do

senzor. Kódovanie riadkov je príkladom transformácie. V tomto prípade bude f (a i) vektor, ktorého zložky sú nadbytočné.

prvky kombinácie kódov získanej kódovaním a i (systém

sme so skráteným OS).

Známy je špeciálny prípad, keď f (a i) = a i, t.j. keď sa prijatá kombinácia odošle späť cez kanál OS. Systémy, v ktorých f (a i) = a i sa nazývajú

Ide o porovnávacie systémy alebo systémy so spätnou validáciou (systémy s plnou informačnou komunikáciou).

telny kanál (alebo cez hlavný, ak sa prijmú špeciálne opatrenia,

Ryža. 4.7. Schéma algoritmu systému s IOS

Vysielanie

Ryža. 4.8. Časové diagramy prevádzky systému na prenos diskrétnych informácií s IOS

informácie a signály) sa prenáša do prijímača. Keď sa prijme signál na potvrdenie správneho príjmu kombinácie ai, táto sa prenesie

PI, a keď sa prijme signál vymazania, vymaže sa.

Bloková schéma systému s chladiacou kvapalinou IOS je znázornená na obr. 4.9. Systém funguje nasledovne. Na príkaz pripravenosti riadiacej jednotky (CU) vysielača, informačný zdroj (II) cez kľúč (K1) prenesie kombináciu K bitov do diskrétneho kanála (DCS). Táto kombinácia sa súčasne uloží do mechaniky.

Ryža. 4.9. Bloková schéma diskrétneho systému prenosu informácií s IOS-OZH

Pri príjme sa prijatá kombinácia zapíše do pohonu a zároveň vstupuje do generátora spätnoväzbových signálov (FSOS). Nechajte systém používať skrátený OS. Potom FSOS vygeneruje r kontrolných bitov, ktoré sú umiestnené na vysielacej strane cez OC kanál (KOS).

Kombinácia r-bitov prijatá na vysielacej strane sa privádza na jeden zo vstupov porovnávacieho zariadenia (DC). Príslušná kombinácia kódov sa privedie na druhý vstup CD z kodéra vysielača v dôsledku kódovania kombinácie uloženej v mechanike. RS teda bitovo porovnáva dve r-bitové kombinácie zodpovedajúce rovnakej informačnej k-bitovej sekvencii. Ak sa v dôsledku porovnania ukáže, že nebola zistená žiadna chyba, potom riadiaca jednotka vydá zodpovedajúci signál riadiacej jednotke, ktorá zase dá príkaz generátoru kódovej kombinácie (FCC), aby poslal potvrdzovací signál do prijímača. Potom CU umožní AI vydať ďalšiu kombináciu na prenos do DCS a vymaže predchádzajúcu v NK1.

Po prijatí potvrdenia z výstupu analyzátora (A) generátor signálu "Norma" vydá príkaz na odoslanie kombinácie informácií uloženej v NK2 do informačného prijímača (PI) cez K2 a prijímač pokračuje do

príjem z DCS ďalšej kombinácie po potvrdzovacom signáli.

Ak sa však nájde chyba v porovnaní v CS. Tento US dáva zodpovedajúci signál CU, ktorá vydá príkaz FKK na prenos signálu vymazania do prijímača, po ktorom sa prenos predchádzajúcej kombinácie zopakuje z NK1. V tomto prípade sa K1 zatvorí a zablokuje sa príchod novej kombinácie z AI. Po prijatí signálu na vymazanie A zatvorí K2 a vymaže informácie uložené v NK2, pričom tam zapíše kombináciu, ktorá prišla druhýkrát po signále vymazania. Opäť sa generuje spätnoväzbový signál, ktorý sa prenáša cez CBS atď. A toto bude pokračovať, kým prijímač neprijme potvrdzovací signál.

Pri plnom IER nie sú v prijímači a vysielači žiadne kódovače a všetky informácie prijaté prijímačom sa posielajú do RS cez spätný kanál. Je zrejmé, že pri plnom ITS musí mať spätný kanál rovnakú šírku pásma ako dopredný kanál.

Z obr. 4.8 je vidieť, že čakacia doba

t ОЖ = 2 t Р + t АН + t ОЖ + t C + t СЛ,

kde t OS je trvanie r-bitovej kombinácie so skráteným IER resp

trvanie kombinácie K-bitov pri plnom IER;

t SL - trvanie servisného signálu prenášaného cez priamy DCS.

Ako teda vyplýva z tohto výrazu, efektívnosť využívania komunikačného kanála v systéme s IOS-OJ sa zhoršuje s narastajúcou dĺžkou informačného bloku a dĺžkou komunikačnej linky.

4.3.4. Porovnanie digitálnych systémov prenosu informácií s ROS-OZH

a IOS-OJ. V systéme s POC sa informácie o kombinácii dĺžky n jednotiek prenášajú cez dopredný kanál a kombinácie služieb sa prenášajú cez OC kanál. V systéme s ITS sa kombinácie informácií s dĺžkou K jednotlivých prvkov a rozhodovacie príkazy prenášajú priamym kanálom cez kanál OS.

– skontrolujte kombinácie dĺžky n-K alebo K jednotlivých prvkov. Poďme si vybrať

ako porovnanie systému s ROS a IOS pomocou kódu na opravu chýb (n, K). Ak sú kanály dopredného a spätného smeru prenosu rovnaké a chyby v nich sú nezávislé, potom sú pravdepodobnosti transformácie kontrolných bitov v oboch kanáloch rovnaké.

Detekčná schopnosť kódu teda nezávisí od toho, kde sa kontrolné bity porovnávajú: na vysielacej (v systéme s IOS) alebo na prijímacej (v systéme ROS) strane systému. V dôsledku toho pri rovnakom bezchybnom prenose signalizácie poskytujú systémy s IER a POC rovnakú pravdepodobnosť prenosu. Z toho vyplýva, že priemerný počet retransmisií (retransmisií) v oboch systémoch je rovnaký.

Priemerná rýchlosť prenosu správ cez dopredný kanál v systémoch s POC je nižšia ako v systémoch s IOC, pretože v prvom prípade sa s každou správou dĺžky K dodatočne prenesie n-K = r kontrolných jednotiek. V systémoch s ITS sa tieto kontrolné prvky prenášajú cez spätný kanál. Ak je odolnosť spätných kanálov voči šumu vyššia ako odolnosť priamych kanálov, potom je pravdepodobnosť prenosu v systémoch s ITS tiež vyššia ako v systémoch s DF. Táto situácia môže nastať napríklad pri prenose informácií z umelej družice Zeme (AES) na Zem, kedy je možné spätný kanál organizovať pomocou výkonného vysielača a vysoko účinnej antény. V prípade chýb zoskupovania v systémoch s IOS často dochádza k prirodzenej (v dôsledku časového odstupu prenosu na doprednom a spätnom kanáli) dekorelácii chýb v doprednom a spätnom kanáli. V systémoch s POC sa informácie a symboly parity prenášajú spoločne a takáto dekorelácia neexistuje. Vernosť prenášaných informácií v oboch uvažovaných typoch systémov je do značnej miery určená vlastnosťami zvoleného kódu, ktorý zisťuje chyby. Pri dávkovom rozdelení chýb je vernosť určená nielen vlastnosťami kódu, ale aj dobou blokovania. To je vysvetlené skutočnosťou, že prijímač, ktorý deteguje chybu prvého paketu, blokuje h kódových kombinácií, takže niektoré chyby tohto paketu nie sú vnímané. Zvýšenie úložnej kapacity vysielača teda vedie k miernemu zvýšeniu spoľahlivosti prenosu. To však znižuje priepustnosť systému, keďže na požiadanie sa prijímač na dlhší čas zablokuje.

Krátke kódové kombinácie tiež nie sú výhodné, pretože na zabezpečenie požadovaných korekčných vlastností je v nich pomer K/n menší ako v dlhých kódových kombináciách, t.j. relatívnejšia prispôsobivosť. Preto existujú optimálne hodnoty dĺžok kódov, ktoré poskytujú maximálnu rýchlosť prenosu informácií pre kanály s určitými charakteristikami a danými modulačnými rýchlosťami.

Štúdie ukázali, že pre danú pravdepodobnosť prenosu je optimálna dĺžka kódu v systémoch s ITS o niečo menšia ako v systémoch s DF, čo robí implementáciu kódovacích a dekódovacích zariadení lacnejšou. Celková náročnosť implementácie systémov s ITS je však väčšia ako pri systémoch s ROS. Preto systémy POC našli širšie uplatnenie. Systémy s IDS sa používajú v prípadoch, keď spätný kanál možno efektívne použiť na prenosové kombinácie bez toho, aby boli dotknuté iné účely. Na záver je potrebné poznamenať, že pri budovaní systémov na mikrokontroléroch nemusí byť nastolená otázka zložitosti, pretože mnohé úlohy sa riešia softvérovými metódami bez toho, aby sa skomplikoval hardvér PC a CP.

4.3.5. Porovnanie účinnosti systémov s POC a kódom na opravu chýb. Na porovnanie systémov uvádzame faktor efektívnosti, ktorý zohľadňuje tak priaznivý efekt (zníženie pravdepodobnosti chybného príjmu), ako aj náklady na jeho dosiahnutie:

kde a = P ОШ. PR / P BOZP. CORR - zisk ochrany proti chybám;

P BOZP. ПР - pravdepodobnosť chyby pri použití jednoduchého kódu;

P ОШ, CORR - pravdepodobnosť chyby pri použití nápravy

g = g И + g C; g И, g С - informačná a obvodová redundancia príslušných

Hodnota g И = R IZB / R PR je určená relatívnym poklesom rýchlosti

prenosová rýchlosť v dôsledku použitia redundantného kódu. V tomto prípade sa predpokladá, že šírka pásma kanála zostane nezmenená. Redundancia obvodu g C = m (C PD / C 0),

kde С ПД - množstvo vybavenia s použitím korekčného kódu;

Objem vybavenia pri použití takéhoto kódu narastá asi o

1,5-krát. Takže, g C »1,5.

Príklad 4.1. Porovnajte efektivitu Hammingovho kódu (7.4), ktorý opravuje jednu chybu, a systému s POC. Predpokladajme to

chyby sú nezávislé a P = 10-2. V prípade jednoduchého kódu

Preto zisk vo vernosti

a = 0,04 / 0,003 "13.

V tomto prípade sa náklady zvýšia o

Potom g = g И + g C = 3,25.

Preto faktor účinnosti v prípade použitia kódu na opravu chýb,

EFF. OS

EFF. KÓD

K EFF. KÓD = log (a / g) = log (13 / 3,25) "2.

Teraz zvážme efektívnosť používania systému s POC. Tento systém používa kódy detekcie chýb. Budeme vychádzať z predpokladu, že chybne prijaté znamenie dostane spotrebiteľ len v prípade, ak nebude zistená chyba na recepcii. Je známe, že pravdepodobnosť odhalenia chýb opravným kódom je oveľa vyššia ako pravdepodobnosť ich opravy. Aj pri nezávislých chybách dosahuje pomer medzi týmito pravdepodobnosťami niekoľko rádov. Tento pomer je ešte vyšší pre dávkové chyby. Preto je hodnota a, ktorá určuje priaznivý účinok, značne zvýšená v porovnaní s kódom na opravu chýb. Prirodzene rastú aj náklady, a to ako z hľadiska dodatočného zníženia priepustnosti v dôsledku nadmerného dopytu, tak aj z dôvodu zvýšenia objemu zariadení. Prínosy však spravidla výrazne kompenzujú náklady.

Použitím kódu (7.4) v režime detekcie chýb je možné ukázať, že sú zistené všetky jedno-, dvoj-, päť- a šesťnásobné chyby a

kde N je počet prenesených správ;

N / (N - N × P ОШ) - počet správ, ktoré sa majú opätovne vyžiadať.

V tomto prípade P ОШ = 1- (1- P 1) n = 0,07. Preto

V tomto prípade g C = 2,5, odkiaľ g = g A + g C = 1,88 + 2,5 = 4,38;

K EFF. KÓD = log (a / g) = log (6000 / 4,38) "10.2.

Takže v porovnaní s komunikačným systémom, ktorý používa jediný kód na opravu chýb na zlepšenie spoľahlivosti, spätnoväzbový systém poskytuje zisk K / K = 10,2 / 2 = 5,1 krát.

4.3.6. Hlavné výhody a nevýhody systémov spätnej väzby. TO

zahŕňajú:

- prispôsobivosť (prispôsobenie) meniacim sa podmienkam kanála, t.j. počet opakovaní nesprávne prijatých kombinácií by mal byť úplne určený stavom kanála a automaticky udržiavaný na úrovni potrebnej na spoľahlivý prechod správ;

– schopnosť používať iba kódy, ktoré zisťujú chyby;

– jednoduchosť obvodovej implementácie kódovacích zariadení v porovnaní so zariadeniami implementujúcimi kódovanie na korekciu chýb.

Jedinou nevýhodou systémov s OS je zníženie rýchlosti prenosu informácií v prípadoch, keď neexistujú žiadne chyby a spätný kanál sa nepoužíva dostatočne efektívne, pretože je určený iba na opravu chýb.

5. PALUBNÉ INFORMÁCIE TELEMETRICKÉ

Palubné elektronické systémy používané v súčasnosti na lietadlách rôznych typov sa vyznačujú vysokou komplexnosťou. Je to spôsobené tým, že zložitosť úloh riešených palubnými rádioelektronickými prostriedkami moderných lietadiel sa prudko zvýšila. Bezpilotné aj pilotované lietadlá sa vyznačujú tým, že také úlohy ako riadenie letu, navádzanie, navigácia, monitorovanie stavu palubných systémov a ich riadenie, ktoré sa predtým riešili na Zemi alebo s jej účasťou, vykonávajú priamo na palube rôzne elektronické systémy....

Úspešné plnenie úloh, ktorým čelia palubné rádioelektronické systémy lietadiel, je možné, ak existuje vhodný informačný a telemetrický systém, ktorý je určený na zber a prezentáciu rôznych informácií počas letu a ich distribúciu medzi subsystémy lietadla, prípravu potrebných informácie na prenos na Zem, a ak je to potrebné, zobraziť ich posádke. Zároveň počet rôznych zdrojov správ, z ktorých informácie riadi informačno-telemetrický systém, môže dosiahnuť desaťtisíce a tieto zdroje sú rozmiestnené po celom objeme obsadenom lietadlom.

Veľký počet a rozptýlenie zdrojov správ a palubných subsystémov v celom objeme lietadla vylučuje možnosť použitia samostatných káblových alebo káblových spojení pre každý zdroj a zodpovedajúceho spotrebiteľa informácií, predovšetkým z dôvodu objemu a hmotnosti požadovanej káblovej siete. sa stáva neúmerne veľkým.

Okrem toho použitie jednotlivých komunikačných liniek v každom subsystéme sťažuje organizáciu ich interakcie, inštalácie, ladenia a prípadnej modernizácie zariadení, spôsobuje veľké ťažkosti pri zvyšovaní

formačný telemetrický systém. Preto sú moderné informačné a telemetrické systémy lietadiel budované na modulárnom princípe hlavného radu. Spočíva v tom, že v palubnej časti informačného a telemetrického systému sa používa jedna informačná diaľnica (alebo niekoľko diaľnic), prostredníctvom ktorých sa uskutočňuje potrebná výmena informácií prostredníctvom kanálového multiplexovania (multiplexovania) tejto diaľnice. . Prvky informačných a telemetrických systémov sú zároveň vyhotovené vo forme samostatných modulov, čo umožňuje zjednodušiť ich inštaláciu, ladenie, modernizáciu a zabezpečiť jednoduchosť rozširovania systému. Použitie jedinej informačnej diaľnice poskytuje flexibilitu štruktúre informačného a telemetrického systému, zjednodušuje organizáciu interakcie medzi subsystémami a umožňuje drasticky znížiť hmotnosť, počet a celkovú dĺžku káblových spojení. Ďalším dôležitým princípom používaným v moderných informačných a telemetrických systémoch je hierarchický princíp. V súlade s ním sa jednotlivé bloky systému kombinujú na niekoľkých (spravidla na troch alebo štyroch) úrovniach hierarchie a jeden blok vyššej úrovne hierarchie riadi niekoľko blokov nižšej úrovne, zhromažďuje z nich a prenáša potrebné informácie.

Využitie hierarchického princípu organizácie sleduje viacero cieľov. Spočívajú v čo najlepšej alokácii zdrojov systému, zabezpečujúc najmenšiu zložitosť, rýchlosť a kapacitu pamäte a zároveň zabezpečujú potrebnú rýchlosť a presnosť analýzy všetkých zhromaždených informácií. Objem informácií zhromaždených na palube lietadla informačného telemetrického systému je veľmi veľký a ich priame spracovanie, ktoré je potrebné na vytvorenie zodpovedajúcich riadiacich signálov na palube, nie je možné vykonať. Zhromaždené informácie sú však do značnej miery nadbytočné. Redundancia má štatistický aj programový charakter.

Štatistická redundancia je spôsobená tým, že správy zozbierané počas letu systémom informačnej telemetrie sú väčšinou nestacionárne a ich informačný obsah sa v priebehu času mení v pomerne širokom rozsahu. Keďže zmena v čase tohto informačného obsahu je a priori neznáma, frekvencia zdrojov pollingových správ sa vyberá na základe ich maximálneho informačného obsahu, čo vedie k výskytu štatistickej redundancie. K redundancii softvéru dochádza vtedy, keď sa v danej letovej fáze lietadla vôbec nevyžadujú informácie zo žiadneho zdroja, no napriek tomu je použitý program hlasovania navrhnutý tak, aby sa tento zdroj vypočúval.

V moderných informačných a telemetrických systémoch sa na zníženie štatistickej redundancie používajú rôzne metódy, nazývané metódy kompresie údajov, ako je polynomická predikcia a interpolácia, adaptívne prepínanie atď.

porovnaním aktuálnej hodnoty parametra s jeho hornou a dolnou toleranciou sa rozhodne, či je tento parameter „normálny“ alebo „nie je normálny.“ Softvérová redundancia je eliminovaná vhodnou voľbou programov prepínania zdrojov.

Využitie hierarchického princípu budovania informačných telemetrických systémov umožňuje elimináciu vyššie uvedenej redundancie priamo na miestach zberu informácií, bez zaťažovania informačnej diaľnice a subsystémov umiestnených na vyšších hierarchických úrovniach redundantnými informáciami. Na tento účel sa miestna skupina zdrojov zbierajúcich informácie z akejkoľvek jednotky alebo subsystému lietadla spája do jednotného bloku - lokálneho prvku. V lokálnom prvku sú informácie zozbierané zdrojmi prezentované v štandardnej digitálnej forme, štatistická a softvérová redundancia je znížená a správy zozbierané z obsluhovaných zdrojov sú komprimované. Aby sa eliminovala softvérová redundancia, pamäťový blok lokálneho prvku môže ukladať niekoľko rôznych programov dopytovania pre obsluhované zdroje, ktoré poskytujú rôzne rýchlosti dopytovania a rôzne zloženie obsluhovaných zdrojov. Výber toho či onoho programu prieskumu môže byť vykonaný príkazom z vyššej hierarchickej úrovne alebo príkazom zo Zeme. V pamäti lokálneho prvku sú uložené aj rôzne konštanty potrebné na zabezpečenie jeho fungovania, ako sú tolerancie pre parametre podliehajúce kontrole tolerancie, hodnoty clony pre parametre podliehajúce polynomiálnej štatistickej kompresii atď.

V moderných informačných a telemetrických systémoch sa spravidla používa časovo delený multiplex s nefixnými kanálmi, t.j. časové rozdelenie kanálov s kódovaným atribútom. Pre realizáciu VRK - KP je potrebné včas vyrovnať nepravidelný tok zbieraných informácií, t.j. ukladanie dát do vyrovnávacej pamäte, pre ktoré má lokálny prvok zodpovedajúcu vyrovnávaciu pamäť. Okrem toho musia byť zhromaždené informácie datované, pre ktoré sú v lokálnom prvku generované časové pečiatky, aby sa zabezpečila požadovaná presnosť časovej väzby zhromaždených informácií.

Lokálny prvok môže vykonávať aj chybové kódovanie zozbieraných informácií, čím je zabezpečená ich ochrana pred vnútrosystémovým rušením a prípadnými poruchami v prevádzke zariadenia. V tomto prípade sa zvyčajne používajú najjednoduchšie metódy kódovania, ktoré umožňujú odhaliť chyby kontrolou parity kódových slov (nepárna parita).

Prepojenie lokálnych prvkov medzi sebou a s vyššou hierarchickou úrovňou sa uskutočňuje prostredníctvom informačnej diaľnice. Informačné zdroje rovnakého typu, obsluhované jedným lokálnym prvkom, môžu byť kombinované do niekoľkých skupín, z ktorých každá tvorí kanálový prvok. Prvky kanálov sú v rámci lokálneho prvku prepojené miestnou informačnou diaľnicou. Technický základ

pre konštrukciu lokálnych prvkov sú v súčasnosti homogénne alebo unifikované výpočtové prvky realizované pomocou mikroprocesorov.

Lokálne prvky teda tvoria druhú úroveň hierarchie v systéme informačnej a telemetrickej podpory, na ktorej sa uskutočňuje výber a prezentácia informácií zozbieraných na prvej úrovni hierarchie - úrovni informačných zdrojov. Navyše množstvo informácií

Počet informácií, ktoré prichádzajú z lokálneho prvku na vyššiu hierarchickú úroveň, je výrazne menší ako objem informácií, ktoré k nemu prichádzajú z nižšej hierarchickej úrovne. Tým sa uvoľnia zdroje vyššieho

hierarchickej úrovni pre riešenie dôležitejších úloh. Palubný počítačový systém je na najvyššej úrovni hierarchie informačného a telemetrického podporného systému. Palubný počítačový systém na základe analýzy údajov o stave monitorovaných subsystémov a informácií prijatých od posádky alebo pozemnej riadiacej stanice riadi informačný tok na informačnej diaľnici a organizuje prácu miestnych prvkov zadaním poradia programy výmeny informácií a výsluchov pre zdroje v miestnych prvkoch. Vo väčšine prípadov palubné výpočtové systémy používajú 16-bitové (menej často 32-bitové) palubné digitálne počítače s kapacitou až 106 ops / s. Palubný počítačový systém zároveň okrem úloh informačnej a telemetrie plní aj ďalšie úlohy, napríklad úlohy riadenia letu, navádzania, navigácie, diagnostiky palubných podsystémov a pod. typ počítačovej organizácie, palubné počítačové systémy môžu byť centralizované a decentralizované. Prvý typ organizácie palubného výpočtového systému zahŕňa

centralizácia všetkých výpočtových funkcií do jedného dostatočne výkonného palubného počítača. Takáto centralizácia umožňuje maximálne efektívne využívať dostupné výpočtové zdroje, avšak v prípade úpravy alebo rozšírenia funkcií systému je potrebná radikálna revízia používaného softvéru, čo je spojené s veľkou investíciou času a financií. . Preto sa centralizované palubné výpočtové systémy používajú najmä tam, kde sa predpokladá jednorazové použitie softvéru bez úprav počas prevádzky, napríklad v palubných systémoch kozmických lodí.

Pri organizovaní palubného počítačového systému podľa decentralizovaného typu sú výpočtové funkcie rozdelené medzi niekoľko palubných počítačov určených na riešenie presne definovaných problémov a pracujúcich samostatne. To umožňuje vyvíjať, ladiť a upravovať jednotlivé počítače súčasne a nezávisle od seba. Rozdelenie úloh medzi stroje sa vykonáva s prihliadnutím na vlastnosti úloh a požadovaný výpočtový výkon a zvyčajne

ale jeden stroj je poverený obmedzeným rozsahom úloh rovnakého typu, čo umožňuje výrazne zjednodušiť a zlacniť softvér. Treba poznamenať, že náklady na softvér môžu byť niekoľkonásobne vyššie ako náklady na samotné počítače, takže posledná okolnosť je veľmi dôležitá. V decentralizovaných palubných výpočtových systémoch sa navyše dajú využiť rôzne metódy zvyšovania spoľahlivosti a rôzne miery redundancie jednotlivých strojov s prihliadnutím na dôležitosť úloh, ktoré riešia. Navyše, keď si

Počas výpadku jedného alebo viacerých palubných počítačov môžu ich funkcie plne alebo čiastočne vykonávať iné stroje, čo zabezpečuje menšiu zraniteľnosť systému palubného počítača.

Bloková schéma vysvetľujúca uvažovanú štruktúru palubného informačného a telemetrického systému je znázornená na obr. 5.1.

Ryža. 5.1. Bloková schéma palubného telemetrického systému

Okrem vyššie uvedených lokálnych prvkov (LE) a palubného počítačového systému (BVS) obsahuje magnetickú záznamovú jednotku (BMZ), v ktorej sa zaznamenávajú najmä informácie určené na prenos na Zem počas absencia rádiovej komunikácie medzi lietadlom a pozemným riadiacim bodom....

V prípade pilotovaného lietadla je súčasťou palubného informačného a telemetrického systému aj riadiaca a zobrazovacia jednotka (MCU), ktorá zabezpečuje posádke pozorovanie a riadenie prevádzky jednotlivých subsystémov lietadla, ako aj potrebný experimentálny výskum. . V moderných palubných informačných telemetrických systémoch lietadiel je riadiaca a zobrazovacia jednotka vykonávaná na multifunkčných displejoch, čo umožňuje do značnej miery vyriešiť problém obmedzeného objemu kokpitu resp.

znížiť pracovné zaťaženie posádky tým, že ju oslobodíte od sledovania mnohých jednofunkčných ukazovateľov.

Na obrazovkách palubného počítačového systému sa zobrazujú len tie informácie, ktoré sú nevyhnutné alebo potrebné v danej letovej situácii, najmä signálne informácie o priestupku.

normálne fungovanie jednotlivých subsystémov a informácie o výskyte dôležitých udalostí počas letu. Pomocou ovládacích prvkov displeja môže posádka kontaktovať ktorýkoľvek zo subsystémov lietadla, zadať do neho informácie, ktoré menia prevádzkový režim tohto subsystému, alebo vyvolať na displej akúkoľvek zaujímavú informáciu.

Zariadenie rozhrania zabezpečuje kompatibilitu všetkých subsystémov, ktoré tvoria palubný informačný a telemetrický systém, a to: kompatibilitu formátov údajov spracovávaných v každom subsystéme, synchronizáciu, časovanie a koordináciu všetkých prepojení.

Na plnenie úloh informačnej a telemetrickej podpory lietadiel sa teda používa hardvér a softvér spoločne. Zároveň sa napriek značným nákladom na softvér často ukáže, že implementácia softvéru je lacnejšia ako vybavenie, ktoré by bolo potrebné na riešenie podobných problémov.

Informačný a telemetrický podporný systém je jedným z najdôležitejších systémov lietadla, ktorého spoľahlivá a bezchybná prevádzka je predpokladom plnenia letových úloh a zaistenia bezpečnosti posádky. Preto je najdôležitejším problémom zabezpečenie vysokej spoľahlivosti informačného a telemetrického podporného systému. Keďže aj napriek veľmi vysokej spoľahlivosti prvkov je v systéme vždy nenulová pravdepodobnosť zlyhania alebo zlyhania, informačný a telemetrický podporný systém musí byť vybudovaný tak, aby bol dostatočne necitlivý na nevyhnutné poruchy a poruchy, resp. , ako sa hovorí, systém musí byť tolerantný.

Na zabezpečenie tolerancie systému sa na zavedenie redundancie používa množstvo metód, ktoré možno klasifikovať ako hardvér, softvér a čas. Hardvérovými metódami sa do zariadenia zavádzajú ďalšie prvky, bloky alebo zariadenia. Medzi tieto metódy patrí napríklad chybové kódovanie signálov používaných v systéme, in-circuit coding, ktoré umožňuje realizovať samoopravné

plávajúce zariadenia, metódy redundancie na rôznych úrovniach (úroveň prvkov, blokov, zariadení a systémov), realizované pomocou ich duplikácie, strojnásobenia a pod. Ekonomicky najvýhodnejšie je aplikovať prípadne nižší stupeň zavedenia redundancie, preto sa pri vytváraní tolerantných systémov informačnej a telemetrickej podpory často využíva redundancia na úrovni jednotlivých modulov a troch