С.В. Смирнов – к.т.н., ст. науч. сотрудник,  лаборатория № 18 «Компьютерная графика»,

Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН

E–mail: sapr2006@bk.ru

Л.Н. Сизова – вед. инженер-программист,  лаборатория № 18 «Компьютерная графика»,

Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН E–mail: lusysz@ipu.ru

Постановка проблемы. Проблемы, затронутые в статье, находятся в области систем автоматизированного проектирования (САПР), предоставляющей возможность решать прикладные задачи схемотехники и компьютерной графики. 

Кратко приведена история разработки CAD (САПР), CAM и PDM-систем в нашей стране и за рубежом, а также основные недостатки применения зарубежного САПР в России. Акцентировано внимание на системах автоматизации электронного проектирования (EDA) для задач схемотехники, которая является подвидом CAD-систем. 

Цель. Исследовать возможности программно-технического комплекса «Графика – ТР», который принадлежит к разряду EDAсистем и разработан в России (ИПУ РАН). 

Результаты. Комплекс «Графика – ТР» рассмотрен как инструментальное средство, предназначенное для проектирования электронных устройств средств связи, создания схемной документации в соответствии с ЕСКД, разработки чертежей, черчения схем алгоритмов, таблиц, поиска и визуализации кратчайшего пути между объектами. Подробно разобрана структура комплекса «ГРАФИКА-ТР» и его основные системы. Представлены аспекты, которые были выдвинуты на стадии концептуального проектирования, а также определены его функциональная (содержательная) направленность и важные характеристики, наполняющие систему при разработке.

При помощи «Графика – ТР» рассмотрено компьютерное моделирование схем для автоматизации проектно–конструкторских работ на примере практического решения задачи в области схемотехники и разработки печатных плат. Детально рассмотрены стадии проектирования от создания принципиальной схемы до получения монтажной схемы и составления перечня элементов. Необходимо отметить, что методы исследования при построении схемы опираются на математическую модель,  построение которой являлось обязательным условием на этапе проектирования комплекса «Графика – ТР».

Представлено частное решение задачи в области картографии: проектирование оптимального маршрута для социальнообразовательной сферы. Поиск кратчайшего пути был рассмотрен как задача трассировки соединений между объектами на карте ГИС (геоинформационной системы). Детально разобран алгоритм трассировки соединений между объектами при помощи «Графика – ТР» с указанием всех операций, входящих в процесс построения, который автоматизирован, но предоставляет возможность изменения информационного и графического слоев.

Практическая значимость. Программный комплекс «Графика–ТР» зарекомендовал себя как надежное инструментальное средство по разработке печатных плат в сквозном цикле, начиная с проектирования библиотек элементов и принципиальных электрических схем, и заканчивая завершенной моделью печатных плат и выпуском конструкторской документации в соответствии с ЕСКД. Рассмотрено дальнейшее применение комплекса в качестве обеспечения поддержки учебного процесса как компьютерное средство обучения (КСО), а именно: для учебного процесса в МТУСИ (Москва), где уже проводились практические занятия по курсу «Компьютерное моделирование схем и устройств».

Смирнов С.В., Сизова Л.Н. Программно-технический комплекс «Графика – ТР» как универсальное средство решения инженерных задач в современном мире автоматизации проектирования // Успехи современной радиоэлектроники. 2020. T. 74. № 6. С. 55–68. DOI: 10.18127/j20700784-202006-04.

1. Википедия. Система автоматизированного проектирования. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Система_автоматизированного_проектирования
2. Phiri M. Information Technology in Construction Design. London: Thomas Telford Publishing. 1999. P. 52. 
3. Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Кошин,_Анатолий_Александрович
4. Pottmann H., Brell-Cokcan S., Wallner J. Discrete surfaces for architectural design // Wayback Machine. P. 213–234 in Curve and Surface Design, Patrick Chenin, Tom Lyche and Larry L. Schumaker (eds.). Nashboro Press. 
5. Википедия. Электронная автоматизация проектирования. URL: https://ru.qwe.wiki/wiki/Electronic_design_automation
6. Сайт поддержки пользователей САПР. Общая информация о системах проектирования электронных устройств. URL: http://www.cad.dp.ua/obzors/EDA-systems.php
7. Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук: 75 лет / Под общ. ред. С.Н. Васильева. М.: ИПУ РАН. 2014.
8. Артамонов Е.И. Интерактивные системы. Синтез структур. М.: Инсвязьиздат. 2010.
9. Сизова Л.Н. Программный комплекс «Графика – ТР» // Информационные технологии в проектировании и производстве. М.: ФГУП «ВИМИ». 2009. № 1. С. 32–36.
10. Разумовский А.И., Сизова Л.Н. Проектирование и трассировка печатных плат с использованием программного комплекса «Графика – ТР» // Информационные технологии. 2010. № 2. С. 48–52.
11. Попова Г.Н., Алексеев С.Ю. Машиностроительное черчение: Справочник. Л.: Машиностроение. 1986. 
12. Артамонов Е.И. Компьютерное моделирование схем и устройств. Методические указания. (Часть 1). МТУСИ. 2008.
13. Смирнов С.В., Сизова Л.Н. Применение программного комплекса «Графика-01-Т» для проектирования схемной документации и задач картографии // Материалы IV Всеросс. школы-семинара молодых ученых «Проблемы управления и информационные технологии» (ПУИТ ‘08, Казань). Казань: Издательство Казанского технического университета. 2008. С. 74–77.
14. Смирнов С.В. Решение задач формирования системы образовательных услуг округа при помощи ГИС // Труды 6-й Всеросс. школы-конф. молодых ученых «Управление большими системами» (УБС'2009, Ижевск). Ижевск: ООО Информационноиздательский центр «Бон Анца». 2009. Т. 2. С. 373–382.
15. Смирнов С.В. Решение частных задач для органов управления образованием при помощи информационной системы // Труды 9-й Междунар. конф. «Системы проектирования технологической подготовки производства и управления этапами жизненного цикла промышленного продукта» (CAD/CAM/PDM-2009, Москва). М.: Институт проблем управления РАН. 2009. С. 240–243.
16. Башмаков А.И., Башмаков И.А. Разработка компьютерных учебников и обучающих систем. М.: Информационно издательский дом «Филин». 2003.
17. Сизова Л.Н. Использование системы «Графика – ТР» в процессе обучения курсу «Компьютерное моделирование схем и устройств» // Тезисы 9-й Междунар. конф. «Системы проектирования, технологической подготовки производства и управления этапами жизненного цикла промышленного продукта» (CAD/CAM/PDM – 2009). М.: ИПУ РАН. С. 70–71.