Учебная автоматизированная система проектирования элементов оптоволоконных систем связи и управления



Скачать 32.07 Kb.
Дата18.10.2016
Размер32.07 Kb.

УЧЕБНАЯ АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ОПТОВОЛОКОННЫХ СИСТЕМ СВЯЗИ И УПРАВЛЕНИЯ

С.И.Никитин, И.Ю.Петрова

Астраханский государственный технический университет, Астрахань

Тел.: (8512) 25-73-11, факс: (8512) 25-64-27, e-mail: master@astu.astranet.ru


Оптоволоконные системы связи получают широкое распространение, так как позволяют оптимальным образом сочетать процессы высококачественной передачи больших объемов информации с процессами автоматизированного управления, контроля и обслуживания сети. Многообразие оптических явлений и эффектов, лежащих в основе технических устройств и их элементов, обеспечивает возможность управления амплитудой, фазой, частотой и поляризацией светового потока.

Однако, освоение студентами принципов действия элементов оптоволоконных систем связи и управления (источников света, приемников, модуляторов, демодуляторов, активных оптических элементов и т.д.) затрудняется из-за сложности физико-математического аппарата описания эффектов и явлений, используемых при создании таких элементов.

Учебная автоматизированная система проектирования элементов оптоволоконных систем связи и управления предназначена для использования в качестве интеллектуального помощника инженера-изобретателя, для развития творческих способностей студентов технических вузов, более глубокого изучения курса общей физики, спецкурсов линий связи, систем коммутации и т.д. Система обеспечивает синтез вариантов физических принципов действия источников, приемников излучения, активных и пассивных коммутационных элементов по заданию пользователя, а также синтез их конструктивных реализаций и расчет эксплуатационных характеристик синтезированных вариантов с последующим ранжированием по этим характеристикам.

Это предметно-ориентированная среда, позволяющая оперировать с объектами типа физико-технический эффект (ФТЭ), цепь определенной физической природы, параметры этой цепи. Предложен новый подход к систематизации связей между цепями различной физической природы – так называемых межцепных физико-технических эффектов. Межцепные ФТЭ систематизированы по признакам: вид связи (величина-величина и величина-параметр), физическая природа и вид входной величины, физическая природа и вид выходной величины. Предложенная систематизация позволила эффективно организовать информацию о ФТЭ в базах данных для машинного синтеза новых технических решений ЧЭ.

В этой среде реализованы взаимосвязи между цепями различной физической природы (механической, электрической, магнитной, оптической) через различные ФТЭ, имеющиеся в базе данных – "Физико-технические эффекты и параметры цепей различной физической природы". Каждый эффект имеет стандартное формализованное описание, удобное для машинной обработки на ЭВМ: вход-выход-название эффекта-численные значения эксплуатационных характеристик идеальной конструкции.

В системе реализовано динамическое графическое представление принципа действия ФТЭ, что существенно повышает уровень усвоения материала студентами. Кроме этого в паспортах ФТЭ имеется набор 10 эксплуатационных характеристик (чувствительность, надежность, погрешность и т.д.), позволяющий оценить, а затем ранжировать эксплуатационные свойства синтезированных конструкций.

Используется две модели описания физико-технических явлений и процессов в оптических и оптоэлектронных элементах.

Волновая модель оперирует следующими понятиями: оптическая мощность (интенсивность светового потока, умноженная на площадь апертуры), величина оптического воздействия (амплитуда электрического поля световой волны), величина оптической реакции (интенсивность световой волны). Наибольшую сложность представляет учет поляризации света, для описания явлений подобного типа используется вектор Джонса. Волновая модель используется для описания интерференционных, дифракционных и поляризационных физико-технических эффектов.



Квантовая модель оперирует аналогичными понятиями: оптическая мощность (энергия фотона, умноженная на количество фотонов, проходящих через поперечное сечение волновода в единицу времени), величина воздействия (концентрация фотонов, падающих на входное сечение световода), величина реакции (мощность одного фотона). Квантовая модель используется для описания эффектов поглощения и излучения света в веществе.

После окончания первого этапа синтеза варианта физического принципа действия устройства в системе имеется возможность модернизировать конструктивную реализацию ФТЭ путем использования морфологических матриц физико-технических эффектов, хранящихся в базе данных – "Морфологические матрицы технических реализаций физико-технических эффектов". Каждая матрица составляется на основе знаний экспертов-специалистов в данной области.
Каталог: vconf -> files
files -> Реализация спектрального анализа в различных системах компьютерной математики
files -> О реализации образовательных программ рудн в республике болгария по дистанционной технологии
files -> Информационные системы для управления системой образования города москвы
files -> Объем и содержание понятия «дистанционное обучение»
files -> Разработка учебных материалов по пакету свободного программного обеспечения
vconf -> Краткий обзор миграционных процессов и тенденций развития
files -> Вопросы проектирования телекоммуникационных сетей


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал