Алгоритм парных перестановок для решения задач оптимизации компоновки и размещения элементов РЭС: Учебное пособие

ВВЕДЕНИЕ

Широкое внедрение радиоэлектронных средств (РЭС) в различные отрасли промышленности и жизнедеятельности человека, а также ускорение темпов развития науки и техники привели к следующему:

а) непрерывному повышению тактико-технических требований, предъявляемых к разрабатываемым изделиям, и усложнению их конструкций, что увеличивает сроки проектирования; б) резкому сокращению сроков морального старения изделий РЭС и необходимости своевременной их замены более совершенными; в) сжатым срокам, отводимым на разработку новых изделии;

г) увеличению стоимости разработок.

Указанные особенности разработки и освоения новых образцов РЭС сделали данный процесс весьма сложным и трудоемким. Классические методы и средства «ручного проектирования» уже не могут в ряде случаев обеспечить качественное и быстрое создание новых изделий. Решение проблемы в автоматизации проектирования, которая позволяет :

1) проанализировать сотни вариантов различных конструктивных решений за короткий промежуток времени, что не может сделать ни один проектировщик обычными методами;

2) сократить сроки и снизить стоимость разработки аппаратуры;

3) создавать конструкции, оптимально учитывающие предъявляемые к ним технические требования;

4) повысить качество контроля конструкторско-технологической документации создаваемой аппаратуры;

5) использовать более точные методы расчета и проектирования, сводящие к минимуму подстроечно-регулировочные операции в процессе производства РЭС;

6) значительно расширить класс принципиально осуществимых по сложности проектов.

Основной целью создания систем автоматизации проектирования РЭС, представляющих собой сложные человеко-машинные комплексы, является эффективное использование характерных особенностей каждой стороны, участвующей в процессе разработки РЭС: у человека — интуиции, опыта, изобретательности, способности к принятию решений; у ЭВМ — быстродействия, точности расчета, объема памяти, надежности и др. Поэтому в таких системах разработчик выступает не только как потребитель конечных результатов, получаемых от ЭВМ, но и как активный участник самого процесса проектирования, т. е. имеет место совместный поиск решений проектировщика с ЭВМ [7].

Из всех этапов проектирования этап технического проектирования, состоящий из конструкторского и технологического проектирования, характеризуется самой большой трудоемкостью и, следовательно, большим количеством разработчиков. Решаемые на данном этапе задачи являются, в основном, “рутинными”, но по своей природе хорошо формализуются, что благоприятствует использованию машинных методов для их решения [1]. Поэтому, естественно, что наиболее широкое развитие получили системы, предназначенные для решения таких задач конструкторского проектирования, как задачи компоновки и размещения модулей, задачи трассировки соединений.