Способ автоматизированного формирования электронной информационной модели силовой установки и устройство для его реализации
METHOD FOR AUTOMATED GENERATION OF ELECTRONIC INFORMATION MODEL OF POWER PLANT AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Группа изобретений относится к автоматизированным системам, а именно к способам и устройствам автоматизированного формирования электронных информационных моделей силовых установок, и может быть использована при создании базы знаний систем многодисциплинарного анализа и оптимизации силовых установок, функционирующих в распределенной среде коллективного концептуального проектирования перспективных интегральных компоновок самолетов.
Известны способы автоматизированного формирования электронной информационной модели и устройства для их реализации (US 7139766, 2006; US 7716257, 2011). Способы характеризуются тем, что считывают входные данные в соответствии со структурой и форматом входных данных и сохраняют считанные входные данные, формируют список правил преобразования входных данных, а затем преобразуют распознанные входные данные в соответствии со списком правил преобразования входных данных. Устройства содержат блок считывания входных данных, блок хранения входных данных, блок формирования списка правил преобразования входных данных, блок преобразования данных и блок записи данных, причем информационный вход блока хранения входных данных связан с выходом блока считывания данных, первый и второй информационные входы блока преобразования данных связаны соответственно с выходами блока хранения входных данных и блока формирования списка правил преобразования входных данных, а информационный вход блока записи данных связан с выходом блока преобразования данных.
Наиболее близким аналогом к заявляемой группе изобретений является автоматизированная система для обмена информацией (RU 48233, 2005). Из указанного источника информации известен способ автоматизированного формирования электронной информационной модели и устройство для реализации способа. Способ характеризуется тем, что формируют список идентификаторов входных данных; считывают входные данные в соответствии со структурой и форматом входных данных и сохраняют считанные входные данные; распознают значения сохраненных входных данных в соответствии со списком идентификаторов входных данных; осуществляют контроль допустимости значений распознанных входных данных; в случае возникновения ошибки в процессе контроля распознанных входных данных фиксируют ошибку и производят запись об ошибке на носитель информации. Устройство, реализующее способ, содержит блок считывания входных данных, блок хранения входных данных, блок контроля входных данных, блок формирования списка идентификаторов входных данных, блок распознавания входных данных и блок записи данных, причем информационный вход блока считывания входных данных является информационным входом устройства, информационный вход блока хранения входных данных связан с выходом блока считывания входных данных.
Общими недостатками известных технических решений являются низкая производительность и недостоверность получаемых данных для автоматизированного формирования электронной информационной модели силовой установки, обусловленные отсутствием возможности осуществлять контроль допустимости значений данных электронной информационной модели силовой установки после преобразования входных данных.
Техническая проблема, на решение которой направлена заявленная группа изобретений, заключается в отсутствии технических средств, позволяющих формировать данные электронных информационных моделей силовых установок и осуществлять контроль допустимости значений данных в автоматизированном режиме.
Технический результат, достигаемый при осуществлении настоящей группы изобретений, заключается в сокращении временных затрат и повышении достоверности данных при формировании электронной информационной модели силовой установки.
Технический результат, обеспечиваемый заявленной группой изобретений в части способа, достигается тем, что в способе автоматизированного формирования электронной информационной модели силовой установки формируют список идентификаторов входных данных для формирования электронной информационной модели; считывают входные данные в соответствии со структурой и форматом входных данных и сохраняют считанные входные данные; распознают значения сохраненных входных данных в соответствии со списком идентификаторов входных данных; осуществляют контроль допустимости значений распознанных входных данных; в случае возникновения ошибки в процессе контроля распознанных входных данных фиксируют ошибку и производят запись об ошибке на носитель информации; предварительно настраивают структуру и формат входных данных, формируют список допустимых диапазонов значений входных данных, список идентификаторов данных электронной информационной модели силовой установки, список правил преобразования входных данных в данные электронной информационной модели и список допустимых диапазонов значений данных электронной информационной модели силовой установки, а при осуществлении контроля допустимости значений распознанных входных данных определяют их соответствие списку допустимых диапазонов значений входных данных; в случае отсутствия ошибки в процессе контроля распознанных входных данных преобразуют распознанные входные данные в данные электронной информационной модели силовой установки в соответствии со списком правил преобразования входных данных и списком идентификаторов данных электронной информационной модели; дополнительно осуществляют контроль допустимости значений преобразованных данных электронной информационной модели силовой установки, при котором определяют их соответствие списку допустимых диапазонов значений данных электронной информационной модели силовой установки; в случае возникновения ошибки в процессе контроля преобразованных данных электронной информационной модели силовой установки фиксируют ошибку и производят запись об ошибке на носитель информации; в случае отсутствия ошибки в процессе контроля преобразованных данных формируют электронную информационную модель силовой установки и производят запись модели на носитель информации.
Технический результат, обеспечиваемый заявленной группой изобретений в части устройства, достигается тем, что устройство для автоматизированного формирования электронной информационной модели силовой установки содержит блок считывания входных данных, блок хранения входных данных, блок контроля входных данных, блок формирования списка идентификаторов входных данных, блок распознавания входных данных и блок записи данных, причем первый информационный вход блока считывания входных данных является информационным входом устройства, информационный вход блока хранения входных данных связан с выходом блока считывания входных данных, устройство дополнительно содержит блок преобразования входных данных в данные электронной информационной модели силовой установки, блок контроля данных электронной информационной модели силовой установки, блок настройки структуры и формата входных данных, блок формирования списка диапазонов допустимых значений входных данных, блок формирования списка правил преобразования входных данных, блок формирования списка идентификаторов данных электронной информационной модели силовой установки, блок формирования списка диапазонов допустимых значений данных электронной информационной модели силовой установки, причем информационный вход блока распознавания входных данных связан с выходом блока хранения входных данных, информационный вход блока контроля входных данных связан с выходом блока распознавания входных данных, информационный вход блока преобразования входных данных связан с выходом блока контроля входных данных, информационный вход блока контроля данных электронной информационной модели силовой установки связан с выходом блока преобразования входных данных, информационный вход блока записи данных связан с выходом блока контроля данных электронной информационной модели силовой установки, а информационные выходы блока настройки структуры и формата входных данных, блока формирования списка идентификаторов входных данных, блока формирования списка диапазонов допустимых значений входных данных, блока формирования списка правил преобразования входных данных и блока формирования списка диапазонов допустимых значений данных электронной информационной модели силовой установки связаны соответственно со вторыми входами блока считывания входных данных, блока распознавания входных данных, блока контроля входных данных, блока преобразования входных данных и блока контроля данных электронной информационной модели силовой установки, а информационный выход блока формирования списка идентификаторов данных электронной информационной модели силовой установки связан с третьим входом блока преобразования входных данных в данные электронной информационной модели силовой установки.
Указанные существенные признаки обеспечивают решение поставленной задачи с достижением заявленного технического результата, так как только совокупность существенных признаков, составляющих изобретение в части способа и устройства для его реализации, обеспечивает возможность считывать входные данные для формирования электронной информационной модели силовой установки с произвольной структурой и форматом, а также осуществлять в автоматическом режиме контроль допустимости значений данных как перед преобразованием входных данных в данные электронной информационной модели, так и после их преобразования, что позволяет сократить временные затраты и повысить достоверность данных при формировании электронной информационной модели силовой установки.
Настоящая группа изобретений поясняется следующим подробным описанием способа автоматизированного формирования электронной информационной модели силовой установки и устройства для его реализации со ссылкой на иллюстрации, где
на фиг. 1 изображена схема устройства для автоматизированного формирования электронной информационной модели силовой установки;
на фиг. 2 представлен фрагмент описания структуры и формата входных данных;
на фиг. 3 представлен фрагмент списка идентификаторов входных данных;
на фиг. 4 представлен фрагмент списка допустимых диапазонов значений входных данных;
на фиг. 5 представлен фрагмент списка идентификаторов данных электронной информационной модели силовой установки;
на фиг. 6 представлен фрагмент списка правил преобразования входных данных в данные электронной информационной модели силовой установки;
на фиг. 7 представлен фрагмент списка допустимых диапазонов значений данных электронной информационной модели силовой установки;
на фиг. 8 представлены фрагменты сформированной электронной информационной модели.
Устройство для автоматизированного формирования электронной информационной модели силовой установки (фиг. 1) содержит блок 1 считывания входных данных, блок 2 хранения входных данных, блок 3 распознавания входных данных, блок 4 контроля входных данных, блок 5 преобразования входных данных в данные электронной информационной модели силовой установки, блок 6 контроля данных электронной информационной модели силовой установки, блок 7 записи данных, блок 8 настройки структуры и формата входных данных, блок 9 формирования списка идентификаторов входных данных, блок 10 формирования списка диапазонов допустимых значений входных данных, блок 11 формирования списка правил преобразования входных данных, блок 12 формирования списка диапазонов допустимых значений данных электронной информационной модели силовой установки и блок 13 формирования списка идентификаторов данных электронной информационной модели силовой установки. Первый информационный вход блока 1 считывания входных данных является информационным входом устройства. Информационный вход блока 2 хранения входных данных связан с выходом блока 1 считывания входных данных. Информационный вход блока 3 распознавания входных данных связан с выходом блока 2 хранения входных данных. Информационный вход блока 4 контроля входных данных связан с выходом блока 3 распознавания входных данных. Информационный вход блока 5 преобразования входных данных связан с выходом блока 4 контроля входных данных. Информационный вход блока 6 контроля данных электронной информационной модели силовой установки связан с выходом блока 5 преобразования входных данных. Информационный выход блока 6 контроля данных электронной информационной модели силовой установки связан с входом блока 7 записи данных.
Информационные выходы блока 8 настройки структуры и формата входных данных, блока 9 формирования списка идентификаторов входных данных, блока 10 формирования списка диапазонов допустимых значений входных данных, блока 11 формирования списка правил преобразования входных данных и блока 12 формирования списка диапазонов допустимых значений данных информационной модели силовой установки связаны соответственно со вторыми входами блока 1 считывания входных данных, блока 3 распознавания входных данных, блока 4 контроля входных данных, блока 5 преобразования входных данных и блока 6 контроля данных электронной информационной модели. Информационный выход блока 13 формирования списка идентификаторов данных электронной информационной модели силовой установки связан с третьим входом блока 5 преобразования входных данных в данные электронной информационной модели силовой установки.
Блоки 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 считывания входных данных, хранения входных данных, распознавания входных данных, контроля входных данных, преобразования входных данных в данные электронной информационной модели силовой установки, контроля данных электронной информационной модели силовой установки и записи данных могут быть реализованы посредством известных из уровня техники компонентов персонального компьютера, таких как процессор, жесткий диск, дисковод, оперативная память. При этом блок 1 считывания входных данных может быть выполнен с возможностью подключения к одному или нескольким внешним источникам 14 входных данных, например, посредством локальной сети, а блок 7 записи данных может быть подключен к внешнему носителю 15 информации для записи электронной информационной модели силовой установки.
Блоки 8, 9, 10, 11, 12, 13 настройки структуры и формата входных данных, формирования списка идентификаторов входных данных, формирования списка диапазонов допустимых значений входных данных, формирования списка правил преобразования входных данных, формирования списка диапазонов допустимых значений данных электронной информационной модели силовой установки и формирования списка идентификаторов данных электронной информационной модели силовой установки могут представлять собой носители информации или участки носителя информации, снабженного пользовательским интерфейсом для ручного ввода информации или быть подключены к внешним источникам информации (на фигуре не показано).
Способ автоматизированного формирования электронной информационной модели силовой установки реализуется следующим образом.
Перед началом работы предварительно настраивают структуру и формат входных данных и формируют список идентификаторов входных данных для формирования электронной информационной модели, список допустимых диапазонов значений входных данных, список правил преобразования входных данных в данные электронной информационной модели, список идентификаторов данных электронной информационной модели силовой установки и список допустимых диапазонов значений данных электронной информационной модели силовой установки. Настройка и формирование могут быть осуществлены путем ручного ввода соответствующей информации с помощью интерфейса пользователя или приема ее из внешнего источника.
На фиг. 2 представлен фрагмент описания структуры и формата входных данных в виде списка с элементами вида
n_values_n*(format_n_values_n), где
n_values_n - количество данных с одинаковым форматом;
format_n_values_n - идентификатор формата данных.
В качестве формата входных данных может быть указан, например, бесформатный ввод данных, целое число или число с плавающей точкой с определенным количеством цифр после запятой.
На фиг. 3 представлен фрагмент списка идентификаторов входных данных в виде 3-х колонок, где в 1-й колонке приведен идентификатор входных данных, во 2-й колонке - единица измерения данной величины, а в 3-й колонке - описание данной величины входных данных.
На фиг. 4 представлен фрагмент списка допустимых диапазонов значений входных данных в виде 4-х колонок, где в 1-й колонке приводится идентификатор входных данных, во 2-й колонке - единица измерения, в 3-й и 4-й колонках - соответственно минимальное и максимальное значение диапазона значений входных данных.
На фиг. 5 представлен фрагмент списка идентификаторов данных электронной информационной модели силовой установки со структурой, аналогичной структуре списка идентификаторов входных данных.
На фиг. 6 представлен фрагмент списка правил преобразования входных данных в данные электронной информационной модели силовой установки в виде 3-х колонок, где в 1-й колонке приводится порядковый номер правила, во 2-й колонке - идентификатор данных электронной информационной модели силовой установки, а в 3-й колонке - правило преобразования в виде основной формулы получения данных электронной информационной модели на основе входных данных.
На фиг. 7 представлен фрагмент списка допустимых диапазонов значений данных электронной информационной модели силовой установки со структурой, аналогичной структуре списка допустимых диапазонов значений входных данных.
После ввода идентификаторов входных данных, правил преобразования входных данных в данные электронной информационной модели и идентификаторов данных электронной информационной модели силовой установки они могут быть сопоставлены друг с другом с целью проверки достаточности идентификаторов входных данных для формирования данных электронной информационной модели силовой установки.
Блок 1 считывания данных считывает структуру и формат входных данных из соответствующего блока 8 настройки и считывает входные данные в соответствии со структурой и форматом входных данных.
Далее блок 1 считывания передает считанные входные данные в блок 2 хранения, который сохраняет входные данные.
Блок 3 распознавания входных данных считывает список идентификаторов входных данных из соответствующего блока 9 формирования и входные данные из блока 2 хранения входных данных и распознает сохраненные входные данные в соответствии со списком идентификаторов входных данных, считанным из блока 9 формирования, а после распознавания передает распознанные входные данные в блок 4 контроля входных данных.
Блок 4 контроля входных данных считывает список допустимых диапазонов значений входных данных из соответствующего блока 10 формирования и осуществляет контроль допустимости значений распознанных входных данных, при этом определяется их соответствие списку допустимых диапазонов значений входных данных. В случае возникновения ошибки в процессе контроля допустимости значений распознанных входных данных блок 4 контроля входных данных фиксирует ошибку и производит запись об ошибке на носитель информации, а дальнейшая работа устройства останавливается. При отсутствии ошибки в процессе контроля допустимости значений распознанных входных данных блок 4 контроля входных данных передает проверенные входные данные, включающие значения и соответствующие идентификаторы входных данных, в блок 5 преобразования входных данных.
Блок 5 преобразования входных данных считывает список правил преобразования входных данных в данные электронной информационной модели силовой установки из блока 11 формирования правил преобразования входных данных и список идентификаторов данных электронной информационной модели силовой установки из блока 13 формирования списка идентификаторов данных электронной информационной модели силовой установки и осуществляет преобразование входных данных, полученных из блока 4 контроля входных данных, в данные электронной информационной модели силовой установки, в частности, по формуле, указанной в 3-й колонке списка правил преобразования входных данных (фиг. 6). Затем полученные данные электронной информационной модели силовой установки, включающие значения и соответствующие идентификаторы данных электронной информационной модели, передаются в блок 6 контроля данных электронной информационной модели.
Блок 6 контроля данных электронной информационной модели считывает из соответствующего блока 12 формирования список допустимых значений данных электронной информационной модели силовой установки и осуществляет контроль полученных из блока 5 преобразования значений данных электронной информационной модели силовой установки на допустимость в соответствии со списком допустимых диапазонов значений данных электронной информационной модели. В случае возникновения ошибки в процессе контроля допустимости преобразованных данных электронной информационной модели силовой установки блок 6 контроля данных электронной информационной модели фиксирует ошибку и производит ее запись на носитель информации, а дальнейшая работа устройства останавливается.
Носителем информации, на который производится запись ошибок в процессе контроля данных, может быть внешний носитель 15 информации или иной носитель (на фигуре не показан).
В случае отсутствия ошибки в процессе контроля преобразованных данных блок контроля 6 данных электронной информационной модели передает данные электронной информационной модели в блок 7 записи данных, который формирует электронную информационную модель силовой установки и производит запись модели на внешний носитель 15 информации, например, в формате xml.
На фиг. 8 представлен фрагмент сформированной электронной информационной модели в формате xml, который содержит значения данных электронной информационной модели силовой установки в разделе "performanceMap", сгруппированные в соответствии с идентификаторами данных электронной информационной модели силовой установки "thrust", "eiNOx" и т.д. Кроме того, электронная информационная модель может содержать общие параметры силовой установки в разделе "General engine parameters" и требования к уровням тяг силовой установки в разделе "enginePowerRequirements". Значения данных электронной информационной модели силовой установки могут являться скалярными или векторными.
Способ автоматизированного формирования электронной информационной модели силовой установки может быть также реализован с помощью программы, записанной на машиночитаемом носителе информации и содержащей инструкции, при выполнении которых вычислительным устройством реализуется заявленный способ.
Перечисленные действия по считыванию, распознаванию, контролю и преобразованию входных данных в данные электронной информационной модели, а также контролю и записи данных электронной информационной модели могут осуществляться в автоматизированном режиме, благодаря чему достигается сокращение временных затрат и повышается достоверность данных при формировании электронной информационной модели.