Разработка пакета программ для расчета фазированной антенной решетки (стр. 9 из 15)

Схема согласования, выполненная на двойном λ/4 трансформаторе увеличивает полосу пропускания от 0,2 до 0,5%. Двоично-этажная схема питания при согласовании с учетом взаимной связи дает большую полосу пропускания, чем последовательная.

Смещение чентральной частоты хорошо иллюстрируют частотные графики входного сопротивления ФАР. Как видно из рис. 4.11 и 4.12 резонансная частота (X_вх=0) смещена в область меньших частот.

Рис. 4.9 Согласование с учетом взаимной связи

Рис. 4.10 Согласование с учетом взаимной связи

Рис. 4.11 Частотная зависимость входного сопротивления(тонкие линии – без учета взаимной связи)

Рис. 4.12 Частотная зависимость входного сопротивления(тонкие линии – без учета взаимной связи)

5. Технико-экономическое обоснование дипломной работы

5.1 Краткая характеристика работы

В результате дипломной работы была разработана программа для расчета взаимных связей между излучателями, находящимися в составе плоской антенной решетки. Излучатели могут быть как резонаторными, так и полосковыми вибраторами. Диэлектрик, служащий в качестве подложки, является многослойным. Программа разработана в рамках математического пакета для инженерных расчетов Mathcad.

5.2 Определение затрат на создание программы

Для определения этих затрат воспользуемся методикой, изложенной в [8]. Необходимо рассчитать расходы по оплате труда разработчиков программы и расходы по оплате машинного времени при разработке программы.

5.2.1 Расходы по оплате труда разработчиков программы

Этот вид расходов определяется путем умножения трудоемкости программы на среднюю часовую оплату программиста.

, руб. (5.1)

где t – трудоемкость создания программы,

- среднечасовая зарплата программиста.

Трудоемкость создания программы включает в себя затраты труда на следующие этапы:

· подготовка описания задачи,

· исследование алгоритма и разработка блок-схемы программы,

· программирование по готовой блок-схеме,

· отладка программы на ЭВМ,

· подготовка документации по задаче.

Составляющие затрат труда можно определить через условное число операторов в программном продукте. В эту категорию входят те операторы, которые необходимо написать программисту в процессе работы над задачей с учетом возможных уточнений в постановке задачи, коррекции программы и совершенствования алгоритма реализации поставленных требований и условий.

Условное число операторов можно определить по следующей формуле [8]

, (5.2)

гдеq – предполагаемое число операторов, шт.;

с – коэффициент сложности программы. Этот коэффициент находится в пределах от 1 до 2 [8];

p – коэффициент коррекции программы в ходе ее разработки. Этот коэффициент находится в пределах от 0,05 до 1 [8].

Предполагаемое число операторов можно определить, исходя из предварительной версии программы. В программе 330 строк, каждая строка включает в среднем по 3 оператора, поэтому q=1000.

В данном программном продукте при расчете характеристик антенных решеток используются матрицы с комплексными значениями токов, напряжений и сопротивлений. Для их расчета применялись тензорные функции Грина, численное интегрирование функций методом Симпсона, для отображения результатов расчета применялись методы интерполяции. Все это позволяет заключить, что программа является достаточно сложной, поэтому выбираем коэффициент сложности программы с=2.

В процессе работы программный продукт исправлялся, дополнялся и уточнялся. Относительно первоначального варианта в окончательный вариант было внесено до 30% различного рода изменений, поэтому примем коэффициент коррекции программы p=0,3.

Тогда в соответствии с формулой (5.2) условное число операторов будет равноQ=1000·2·(1+0,3)=2600 шт.

Затраты труда на изучение описания задачи с учетом уточнения описания и квалификации программиста определяются по следующей формуле, взятой из [8]

, чел.‑ч (5.3)

гдеB – коэффициент увеличения затрат труда вследствие недостаточного описания задачи, уточнений и некоторой доработки. Этот коэффициент находится в пределах от 1,2 до 5;

K – коэффициент квалификации разработчика. Он должен составлять для работающих до 2 лет – 0,8; от 2 до 3 лет – 1,0; от 3 до 7 лет – 1,3÷1,4; свыше 7 лет – 1,5÷1,6.

Постановка задачи была описана четко, грамотно и полно. Потребовались лишь незначительные уточнения и корректировки. Поэтому можно принять B=1,5.

Разработчиком программного продукта является студент, работающий менее 2 лет, поэтому коэффициент квалификации разработчика принимаем K=0,8.

Затраты труда на описание задачи, исходя из выбранных выше коэффициентов, в соответствии с формулой (5.3), будут равны

чел.‑ч

Затраты труда на разработку алгоритма решения задачи определяются по следующей формуле, взятой из [8]

, чел.‑ч (5.4)

где Q – условное число операторов, определяемое по (5.2);

K – коэффициент квалификации разработчика, который был определен ранее.

Так как разработка алгоритма была довольно сложной задачей, то примем числовой коэффициент, находящийся в знаменателе формулы (5.4), равным 60.

Тогда затраты труда на разработку алгоритма, в соответствии с формулой (5.4), будут равны

чел.‑ч.

Затраты труда на составление программы по готовой блок-схеме определяются по следующей формуле, взятой из [8]

, чел.‑ч (5.5)

где коэффициенты Qи Kимеют тот же смысл, что и в предыдущих формулах. Числовой коэффициент примем равным 60.

Тогда затраты труда на составление программы по блок-схеме, в соответствии с формулой (5.5), будут равны

чел.‑ч.

Затраты труда на отладку программы на ЭВМ при автономной отладке одной задачи определяются по следующей формуле, взятой из [8]

, чел.‑ч (5.6)

При комплексной отладке эти же затраты определяются по формуле из [8]

, чел.‑ч (5.7)

Отладка программы требовала значительных затрат, особенно машинного времени, поэтому в формуле (5.6) примем числовой коэффициент равным 40.

Данный программный продукт представляет комплекс программ, каждая из которых выполняет определенную функцию, поэтому в ходе работы требовалась комплексная отладка, включающая в себя как отладку каждой программной единицы, так и отладку совместимости этих единиц. Таким образом, в соответствии с формулами (5.6) и (5.7) имеем следующие затраты на отладку программы

чел.‑ч

чел.‑ч

Любой программный продукт требует точного и ясного документирования. Выходными документами для данной прграммы явились пояснительная записка дипломной работы, руководство пользователя, руководство программиста и комментарии в тексте программы в соответствии с [9], [10].

Затраты труда на подготовку документации можно определить по следующей формуле, взятой из [8]

, чел.‑ч (5.8)

где

- затраты труда на подготовку материала к рукописи, чел.‑ч;

- затраты труда на редактирование, печать и оформление документации.

Эти два вида затрат определяются по следующим формулам, взятым из [8]

, чел.‑ч (5.9)

, чел.‑ч (5.10)

Численный коэффициент в формуле (5.9) примем равным 200, поскольку подготовка материалов к рукописи производилась в удобных графических оболочках математического пакета Mathcad, имеющего все необходимо функции текстового редактора. Исходя из этого определяем, что

чел.‑ч,

чел.‑ч.

Общие затраты труда на подготовку документации в соответствие с ‑ч (5.8) составят

, чел.‑ч