Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Как приступить к учебному курсовому проектированию






АВИАЦИОННЫЕ ПРИБОРЫ И ИЗМЕРИТЕЛЬНО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ

 

 

Методические указания к выполнению курсового проекта

 

Санкт-Петербург


Составители: М.Е. Тихомиров, В.Г.Никитин, Ю.С. Бадаев,

С.Г. Бурлуцкий, А.А.Тарасенков

Рецензент: кандидат технических наук Зегжда И.С.

 

Методические указания содержат материалы для выполнения курсового проекта по дисциплине «Авиационные приборы и измерительно-вычислительные комплексы» и предназначены для студентов дневной и заочной форм обучения по направлению 200100.62 «Приборостроение», профиль «Авиационные приборы и измерительно-вычислительные комплексы».

 


СОДЕРЖАНИЕ

 

1. Значение курсового проекта в подготовке бакалавров по направлению 200100.62 «Приборостроение», профиль «Авиационные приборы и измерительно-вычислительные комплексы» ……………………………………………………….  
2. Как приступить к учебному курсовому проектированию …….  
3. Структура курсового проекта …………………………………..  
4. Планирование работы над курсовым проектом……………….  
5. Особенности работы над пояснительной запиской…………….  
6. Разработка графического материала ……………………………  
7. Применение компьютерной техники …………………………..  
8. Подготовка к защите курсового проекта ………………………  
9. Заключение ………………………………………………………  
10.Библиографический список..…………………………………….  
11.ПРИЛОЖЕНИЯ ………………………………………………….  
Приложение 1 Примерные темы курсовых проектов по дисциплине «Авиационные приборы и измерительно-вычислительные комплексы»……………………………………    
Приложение 2 Стандарты в области авиационного приборостроения………………………………………………….  
Приложение 3 Перечень авиаприборостроительных предприятий России (для поиска изделий-аналогов для курсового проекта)………………………………………………    
Приложение 4 Рекомендации по разработке структурной схемы ……………………………………………………………  
Приложение 5 Условные графические обозначения в электрических схемах …………………………………………  
Приложение 7 Бланк технического задания……………………  

 

1. Значение курсового проекта в подготовке бакалавров по направлению 200100 «Приборостроение», профиль «Авиационные приборы и измерительно-вычислительные комплексы»

 

Одним из фундаментальных документов, регламентирующих работу каждого высшего учебного заведения, является «Типовое положение об образовательном учреждении высшего профессионального образования (высшем учебном заведении), утвержденное Постановлением Правительства Российской Федерации от 14 февраля 2008 г. № 71.

В пункте 42 этого Положения указано: «Учебные занятия в высшем учебном заведении проводятся в виде лекций, консультаций, семинаров, практических занятий, лабораторных работ, контрольных работ, коллоквиумов, самостоятельных работ, научно-исследовательской работы, практики, курсового проектирования (курсовой работы). Высшее учебное заведение может устанавливать другие виды учебных занятий». В фундаментальном документе по каждому направлению и специальности высшего профессионального образования указаны требования к знаниям и умениям бакалавра или специалиста по различным группам специальных учебных дисциплин.

Так, применительно к группе специальных дисциплин по направлению 200100.62 «Приборостроение», профиль «Авиационные приборы и измерительно-вычислительные комплексы» предъявляются следующие требования:

«Инженер должен:

иметь представление:

· об основных тенденциях и направлениях развития современных авиационных приборов и измерительно-вычислительных комплексов;

· об основных научно-технических проблемах и перспективах развития смежных областей техники;

· о проблемах и направлениях развития технологии приборостроения;

· об основных технико-экономических требованиях к изучаемым техническим объектам и о способах их реализации;

· об оптимальных принципах проектирования;

 

знать и уметь использовать:

· типовые и перспективные конструкторские решения в авиаприборостроении, принципы выбора конструкторских решений технических средств авиаприборостроения и обеспечения надежности их работы;

· основные нормативные материалы и техническую документацию, необходимые для выбора конструкторских решений устройств с учетом требований надежности, устойчивости к воздействию окружающей среды, электромагнитной совместимости и технологичности;

· типовые программные средства для расчетов, моделирования и автоматизации проектирования авиационных приборов и измерительно-вычислительных комплексов;

· основные технико-экономические требования к проектируемым объектам и средства их реализации;

· основные характеристики систем автоматического управления летательными аппаратами и их силовыми установками;

· содержание, этапность и основные методы проектирования устройств и функциональных узлов авиационных приборов и измерительно-вычислительных комплексов;

· методы формирования функциональных схем, приемы расчета характеристик и параметров элементов и устройств авиационных приборов и измерительно-вычислительных комплексов;

· стандартные алгоритмы решения типовых задач исследования и проектирования авиационных приборов и измерительно-вычислительных комплексов;

· аналитические и численные методы статической и динамической оптимизации;

· методы оптимального оценивания, идентификации и фильтрации сигналов и параметров;

 

иметь опыт:

· выбора основных элементов конструкции авиационных приборов, датчиков и систем и оформления необходимой технической документации;

· выполнения инженерных расчетов по основным видам профессиональных задач;

· проведения расчетов и вычислительных экспериментов на ЭВМ;

· составления схем, графиков, чертежей, диаграмм, номограмм и других профессионально значимых изображений;

· решения типовых вычислительных задач с использованием средств автоматизированного проектирования;

· разработки планов работы и проведения экспериментов;

· разработки технологических процессов производства и испытаний авиационных приборов и измерительно-вычислительных комплексов;

· принятия профессиональных решений по объектам проектирования;

· работы с научно-технической документацией, технической литературой и другими информационными источниками (в том числе на иностранном языке) для решения профессиональных задач».

Таким образом, курсовое проектирование является одним из важнейших элементов образовательного процесса подготовки бакалавров и специалистов. Специалисты с высшим образованием должны обладать навыками выполнения исследовательских и проектных работ по профилю своей подготовки. Поэтому, выполняя курсовой проект, студент учится практически применять теоретические знания к созданию новых технических изделий.

Курсовой проект должен быть строго индивидуален. Поэтому тема проекта планируется в результате совместной работы студента и преподавателя. Тем не менее, курсовой проект может быть комплексным, выполняемым несколькими студентами, темы индивидуальных проектов не повторяют, а дополняют друг друга. В результате совместной творческой деятельности может быть практически проработана достаточно сложная комплексная тема.

Любой курсовой проект должен быть ориентирован на развитие определённых умений и практических навыков, и прежде всего, – на умение творчески решать практические задачи, относящиеся к будущей специализации. Выполнять курсовой проект следует в строгом соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта (ФГОС) по направлению 200100 «Приборостроение», профиль 200103 «Авиационные приборы и измерительно-вычислительные комплексы» некоторые выдержки из которого, применительно к знаниям и умениям инженеров, приведены выше.

Рассматривая вопрос о месте курсового проектирования по отношению к принятым стандартным этапам проектирования изделий, следует иметь в виду, что действующим стандартом ЕСКД ГОСТ 2.103-68 «Стадии проектирования» установлены этапы разработки конструкторской документация изделий всех отраслей промышленности и этапы выполнения работ, приведенные в таблице 1. Таким образом, учебное курсовое проектирование по дисциплине «Авиационные приборы и измерительно-вычислительные комплексы» следует отнести одновременно к стадиям Технического предложения, Эскизного проекта и, частично, Технического проекта с разработкой конструкторской документации, предназначенной для изготовления и испытаний опытного образца (опытной партии), без присвоения литеры.  

Таблица 1. Стадии разработки конструкторской документации и этапы выполнения работ

Стадии разработки Этапы выполнения работ
Техническое предложение · Подбор материалов. · Разработка технического предложения с присвоением документам литеры " П". · Рассмотрение и утверждение технического предложения
Эскизный проект · Разработка эскизного проекта с присвоением документам литеры " Э". · Изготовление и испытание макетов (при необходимости). · Рассмотрение и утверждение эскизного проекта.
Технический проект · Разработка технического проекта с присвоением документам литеры " Т". · Изготовление и испытание макетов (при необходимости). · Рассмотрение и утверждение технического проекта.
Рабочая конструкторская документация:  
а) опытного образца (опытной партии) изделия, предназначенного для серийного (массового) или единичного производства (кроме разового изготовления) · Разработка конструкторской документации, предназначенной для изготовления и испытания опытного образца (опытной партии), без присвоения литеры. · Изготовление и предварительные испытания опытного образца (опытной партии). · Корректировка конструкторской документация по результатам изготовления и предварительных испытаний опытного образца (опытной партии) с присвоением документам литеры " О". · Приемочные испытания опытного образца (опытной партия). · Корректировка конструкторской документации по результатам приемочных испытаний опытного образца (опытной партии) с присвоением документам литеры " О1". · Для изделия, разрабатываемого по заказу Министерства обороны, при необходимости, — повторное изготовление и испытания опытного образца (опытной партии) по документации с литерой " О2" и корректировка конструк-торских документов с присвоением им литеры " О2".
б) серийного (массового) производства · Изготовление и испытание установочной серии по документации с литерой " О1" (или " О2"). · Корректировка конструкторской документации по результатам изготовления и испытания установочной серии, а также оснащения технологического процесса изготовления изделия, с присвоением конструкторским документам литеры " А". · Для изделия, разрабатываемого по заказу Министерства обороны. при необходимости, — изготовления и испытания головной (контрольной) серии по документация с литерой " А" и соответствующая корректировка документов с присвоением им литеры " Б".

 

Главной особенностью Курсового проекта является его комплексность. В этом проекте, как в и будущем дипломном проекте, соединяются воедино знания и практические навыки, полученные студентами во многих учебных дисциплинах, предусмотренных Учебным планом по направлению или специальности обучения. В этом проявляется одновременно сложность и достоинство такого вида учебного процесса, как курсовое проектирование.

Кроме того, курсовое проектирование моделирует часть областей профессиональной деятельности приборостроителей, представленных на рисунке 1.

Рисунок 1 - Области профессиональной деятельности приборостроителей

Пожалуй, за пределами конкретной учебной проектной деятельности в рамках курсового проектирования по дисциплине «Авиационные приборы и измерительно-вычислительные комплексы» находятся практические наземные и летные испытания приборных комплексов и систем авионики, а также их эксплуатация. С другой стороны, разработчик авиационных приборов должен представлять себе процесс летной и технической эксплуатации изделия, которое он разработал, и использовать в своей работе важный регламентирующий документ «Квалификационные требования (КТ-160Д). Условия эксплуатации и окружающей среды для бортового авиационного оборудования. Требования, нормы и методы испытаний».

 

 

Как приступить к учебному курсовому проектированию

Подготовку к работе над курсовым проектом следует начать с разговора с преподавателем, который будет непосредственно руководить этой индивидуальной работой студента.

 

 

a. Выбор темы курсового проекта

 

Студенты, обучающиеся на кафедре «Аэрокосмические измерительно-вычислительные комплексы», получают Техническое задание на проектирование как в строго заданных преподавателем рамках (См. Приложение 1), так и по согласованию со студентом после подробного исследования круга его потенциальных интересов и потенциальных возможностей. Под потенциальными возможностями понимаются на навыки проектной деятельности, которым студент обладает. Например, один студент проявляет склонность к конструкторской работе. Тогда акцент делается на этот вид инженерной деятельности. Другой студент хотел бы разрабатывать электронные устройства. Ему предоставляется такая возможность применительно разработке того или иного прибора или измерительного модуля. Если третий студент интересуется проблемами технической физики, ему целесообразно поручить разработку первичного измерительного преобразователя, датчика или измерительного модуля. Популярностью среди студентов пользуется применение в приборах и системах микроконтроллеров, микропроцессоров. Эти сверхбольшие интегральные микросхемы находят широкое применение в современных авиационных приборах и системах. Использование микроконтроллеров и микропроцессорных комплектов в курсовом проекте приветствуется.

С понятием темы курсового проекта по курсу «Авиационные приборы и измерительно-вычислительные комплексы» связано разделение тематики на, собственно, авиационные приборы и датчики, и на измерительные модули. То есть тематика проекта утверждается (предложению студента) или рекомендуются преподавателем исходя из следующих базовых принципов:

· тема проекта должна быть знакома студенту и представлять для него интерес;

· студент уже обладает рядом профессиональных компетенций в области технологий инженерного труда и применит их в работе над проектом;

· трудоемкость и объем затрат времени на работу над проектом должны равномерно распределяться между студентами;

· тематика и конкретные технические решения проекта не должны создать условия для копирования («списывания»), а фактически, кражи чужого проекта из Интернета.

Перечень примерных тем курсового проекта по дисциплине «Авиационные приборы и измерительно-вычислительные комплексы» представлен в Приложении 2.

b. Предварительные исследования по теме курсового проекта

 

Студент должен своевременно определиться с темой курсового проекта, и согласовать тему с преподавателем. Преподаватель, с одной стороны, охладит пыл разработчика, который хочет взяться за неразрешимую как по времени, так и по профилю подготовки студента задачу. Так, например, некоторые студенты- приборостроители опрометчиво «хватаются» за такие темы, как «Пилотажно-навигационный комплекс», «Комплексная система управления самолетом», «Система автоматического управления беспилотным летательным аппаратом», «Навигационный комплекс самолета» и т.п. Эти темы, характеризуются высокой сложностью. В профессиональных коллективах ученых и инженеров такие темы выполняются в течение 2 – 4 лет, и в этих работах принимают участие по нескольку десятков, а то и сотен специалистов различных профилей.

С другой стороны, отдельные студенты приносят «странные» для приборостроения и «подозрительные» темы, например, «Бортовой радиолокатор», «Радиовысотомер малых высот» и тому подобное. Эти радиотехнические темы не соответствуют профилю направления и специальности «Авиационные приборы и измерительно-вычислительные комплексы». Понятно, что такие темы утверждены не будут.

Встречаются отдельные студенты, которые приносят на утверждение преподавателю темы, заимствованные из Интернета, то есть представляющие собой украденную интеллектуальную собственность. Разумеется, это никуда не годится. И если такое произойдет, публичное осуждение «предприимчивых» студентов гарантировано.

Темы курсовых проектов должны быть понятны как студенту, так и преподавателю – куратору проектирования. В XXI веке могут проектироваться как отдельные авиационные приборы, так и измерительные модули, как датчики первичной информации, так и контрольно-проверочная аппаратура для авиационных приборов и систем. Не стоит отказываться от проектирования учебных лабораторных установок в области авиационного приборостроения.

В рамках учебного курсового проектирования должен планироваться реалистичный объем работы, которая, согласно учебному плану должна продолжаться в течение одного семестра. Кроме того, курсовой проект может стать основой специальной части квалификационной работы бакалавра или дипломного проекта специалиста.

Планируя работу над курсовым проектом, следует договориться о терминологии изделий, которые целесообразно разрабатывать в рамках проекта.

Система - совокупность функционально объединенных измерительных, вычислительных и других вспомогательных технических средств для получения, преобразования и обработки информации с целью представления потребителю.

Измерительно-вычислительный комплекс – большая система, в которой предусмотрена совместная обработка информации, полученной от измерителей, имеющих различные физические принципы действия, но измеряющих одну и ту же физическую величину.

Прибор – техническое средство, состоящее из совокупности измерительных преобразователей (узлов) и предназначенное для получения из мерительной информации в форме, доступной непосредственного восприятия потребителем.

Авиационный прибор – техническое устройство, предназначенное, как правило, для измерения (в том числе вычисления по уравнениям измерения) и отображения результатов измерения на указывающем устройстве (дисплее). В авиационном приборе предусматриваются, если это необходимо, органы настройки и регулирования отсчетных параметров, расположенные на лицевой панели или на специальном пульте в кабине. В современных авиационных приборах может быть предусмотрено удаленное размещение приемников и датчиков первичной информации. В современных авиационных приборах может быть также предусмотрен вывод результатов измерения в бортовую вычислительную систему с использованием протоколов стандартных интерфейсов различных типов: RS-232C, RS-422, RS-485, ARINC-429 (ГОСТ 18977-79), MIL-STD-1553B (ГОСТ В26765-86) и некоторых других. Об этом следует договориться с преподавателем на этапе формирования Технического задания.

Измерительный модуль – широко применяемое измерительное средство, представляющее собой устройство, в корпусе которого размещены датчики первичной информации и электронное устройство, выполняющее функции измерительной электрической схемы, преобразования информации в цифровую форму и передающие результаты измерения в бортовую вычислительную систему с использованием протоколов стандартных интерфейсов различных типов: RS-232C, RS-422, RS-485, ARINC-429 (ГОСТ 18977-79), MIL-STD-1553B (ГОСТ В 26765-86) и некоторых других. Об этом также следует договориться с преподавателем на этапе формирования Технического задания.

 

c. Изучение и использование стандартов по теме курсового проекта и по оформлению материалов курсового проекта

 

Все изделия, технические решения в авиации проектируются в соответствии с комплексом технических требований, а также в соответствии с терминологией, утвержденных Государственными стандартами. Поэтому, приступая к работе над проектом необходимо:

во-первых, повторно и очень внимательно изучить соответствующие разделы известных учебников по авиационным приборам и системам [1, 2, 3, 4];

во-вторых, познакомиться с существующими ГОСТами по рассматриваемой тематике;

в-третьих, познакомится с требованиями Норм летной годности (Авиационные правила АП-23, АП-25 и другими) к разрабатываемому в рамках курсового проекта прибору.

Чрезвычайно важно также изучить точное определение измеряемого параметра и правила использования данного параметра и измеряемого им прибора (или системы) в практической авиации.

В обязательном порядке необходимо изучить Квалификационные требования КТ-160D «Условия эксплуатации и окружающей среды для бортового авиационного оборудования (Внешние воздействующие факторы – ВВФ). Требования, нормы и методы испытаний» применительно к разрабатываемому прибору.

В результате будет допущено меньше идеологических ошибок, определяющих «технический облик прибора», и схемно-конструктивных ошибок, пагубно влияющих на технические характеристики, погрешности и надежность прибора. Некоторые из важных ГОСТов представлены в Приложении 2. В Приложении 2 указаны наименования ГОСТов, которые можно без труда обнаружить в Интернете.

Кроме отечественных стандартов на авиационные приборы и отраслевых технических требований к ним следует иметь в виду, что существуют международные рекомендации, изданные Международной организацией гражданской авиации (ИКАО), на которые ориентируются авиаприборостроители всего мира. В противном случае их приборы и другие изделия не пройдут испытания, не будут сертифицированы и не будут приняты на эксплуатацию на борту воздушного судна. В этом случае предприятие, создавшее прибор, потерпит экономический крах. Необходимо иметь в виду, что экономические показатели постоянно находятся в поле зрения разработчиков аппаратуры. Успех проектирования и производства, как правило, является результатом компромисса технических характеристик, в том числе от параметров надежности и безотказности изделия, технологических и стоимостных характеристик производства, стоимости покупных изделий и материалов, трудоемкости разработки и производства, в том числе потребное количество «человеко-месяцев» (то есть от количества исполнителей) для разработки и производства, от уровня оплаты одного человека в месяц.

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.