Идентификация руководящих требований. Анализ миссии, страница 10

Определение количественных характеристик требует соответствующего уровня детализации. Слишком большая детализация отвлекает силы от других вопросов; слишком малая не позволяет решать важные вопросы или заставляет нас неправильно оценивать фактические характеристики.

Чтобы вычислять характеристики системы, мы используем три главных метода:

·  системные алгоритмы

·  аналогия с существующими системами

·  моделирование

Системные алгоритмы (system algorithms) - основные физические или геометрические формулы, связанные со специфической системой или процессом, типа определения разрешения в оптике с ограниченной дифракцией (diffraction limited optics), нахождения размера луча антенны, анализа бюджета линии связи или оценки геометрического охвата. Табл. 3-5 показывает системные алгоритмы, обычно используемые для анализа космических миссий. Системные алгоритмы обеспечивают лучший метод вычисления характеристик. Они обеспечивают четкую прослеживаемость и устанавливают связь между параметрами проекта и эксплуатационными характеристиками. Так, для спутника FireSat мы заинтересованы в хорошем разрешении орбитального сигнализатора пожара. Используя формулу для оптики с ограниченной дифракцией из главы 9, мы можем вычислить достижимое угловое разрешение от диаметра объектива прибора. Мы можем затем применить геометрические формулы из главы 5, чтобы перевести это угловое разрешение в разрешение на местности. Этот результат дает нам прямые соотношения между высотой орбиты спутника FireSat, размером полезного груза, углов, при которых он работает, и разрешением, с которым он может различить предметы на местности.

Системные алгоритмы мощны в том, что они непосредственно показывают нам, как характеристика изменяется с ключевыми параметрами. Однако они внутренне ограничены, поскольку предполагают, что остальная часть системы разработана в соответствии с законами фундаментальной физики или геометрии как неизменная. Для спутника FireSat разрешение могло бы также быть ограничено оптическим качеством линзы, технологией датчика, стабильностью наведения спутника или даже потоками данных, с которыми прибор может получать результаты или спутник может передавать на Землю. В использовании системных алгоритмов мы предполагаем, что мы правильно идентифицировали то, что ограничивает характеристики системы. Но мы должны понять, что эти предположения могут рухнуть, как только каждый из параметров изменится. Нахождение пределов этих системных алгоритмов помогает нам анализировать проблему и определять ее ключевые компоненты. Так, мы можем найти, что дешевая система FireSat ограничена преимущественно достижением стабильности ориентации спутника за низкую цену. Поэтому наше внимание могло бы быть сосредоточено на системе ориентации и на уровне разрешения, которое может быть достигнуто как функция стоимости системы.

Таблица 3-5

Общие системные алгоритмы, используемые для определения количественных величин основных уровней выходной характеристики