УДК 620.179.16

Актуальность исследования и анализ предыдущих публикаций. Радиотехнические средства за своим построением есть сложными техническими объектами. Обобщенным показателем надежности для них, что характеризует состояние и способность выполнять задачи по назначению в определенное время, есть коэффициент оперативной готовности. В роботах [1,2,3,4,5] обосновано построение информационной модели прогноза Ког с помощью типичных  операторов, в [2,3] полученные общие выражения для коэффициентов преобразования операторов, построенные модели Ког  вооружения и военной техники (ВВТ) для случая, когда восстановления проводится заменой элементов. В [5] обоснованная возможность применения моделей, которые строятся с помощью типичных операторов для объектов с числовыми измерительным контролем состояния. В [6] построенная модель Ког для объектов с числовым измерительным контролем состояния и восстановлением путем замены элементов, когда алгоритм замены выполнены без ошибок.

Применения моделей Ког полученных в [2,3,6] для полного жизненного цикла систем невозможно, что связано с моделированием одного цикла обслуживания. Для реализации адаптивных информационных систем диагностики с прогнозированием, объектов с числовым измерительным контролем состояния и восстановлением путем регулирования параметров, к которым относятся радиотехнические средства, необходимо получить вид микромодуля процесса технического обслуживания и построить информационную модель Ког, где обращение к оператору восстановления состояния учитывает специфику и цикличность проведения операций.

Объектом статьи является информационное моделирование динамики изменения Ког в границах полного цикла обслуживания, а предметом – математические соотношения для операторов мероприятий обслуживания и алгоритмы синтеза информационных моделей. Целью статьи является обеспечение необходимого уровня Ког радиотехнических средств за счет использования микромодуля процесса ТО во время построения информационной модели Ког.

Условия выполнения исследования. Как объект эксплуатации средства, которые рассматриваются, представляют собой сложные технические системы из разнообразных элементов, имеют разные структурные схемы надежности в зависимости от типа. Следует заметить, что в состав систем, которые рассматриваются, не входит программное обеспечение.

Для достижения цели в статье следует получить вид коэффициента преобразования оператора восстановления путем регулирования и провести синтез модели Ког для соответствующих систем. Методом исследования является метод динамического баланса меры, методом синтеза информационной модели – метод синтеза моделей систем обеспечения эксплуатации с помощью типичных операторов. Научная новизна работы состоит в развитии и углублении теоретических и методических основ построения информационных моделей процесса технического обеспечения эксплуатации объектов с числовым измерительным контролем состояния.

В [3,6] были построены модели одного цикла процесса технического обслуживания радиотехнических средств (РТС) при однократном контроле ее работоспособности. Однако, после восстановления их всегда проверяют, и процесс контроля продолжается до устранения всех выявленных неисправностей (см.рис.1). Это значит, что

                 (1)

Рис. 1 Эквивалентная модель оператора ТО РТС учетом многократного процесса „контроль-восстановление”

Используя процедуру укрупнения состояний метода динамического баланса меры [2,3], преобразуем структуру оператора технического обслуживания (ТО) к более компактному виду (см.рис.2), где

               (2)

Рис. 2 Преобразованная эквивалентная модель ТО РТС

Аналогичным путем определяется коэффициенты . Из (1)(2.4) и (2) видно, что

                           (3)

Для обеспечения нормального функционирования системы ТО РТС в техническом дивизионе необходимо иметь достаточное количество запасных элементов. Следовательно, важно знать ресурс системы восстановления в определенных условиях эксплуатации, характеризующихся интенсивностью λ изменения вида технического состояния при соответствующей производительности системы ТО.

С учетом (3), расход ресурса восстановления при ТО для п-кратной процедуры контроля и замены элемента может быть определен при помощи уравнения:

Согласно [3] для квадратной матрицы с  l-нормой

                                                  (4)

где  Е - единичная матрица. В силу условия нормировки для коэффициентов преобразования типовых операторов можно записать соотношение для асимптоты, т.е. при

где

Отсюда

    (5)

Таким образом, интенсивность расходования запасных элементов в системе ТО РТС определиться как

  ,                                   (6)

где  - производительность системы ТО РТС. Решая уравнение (6), можно найти требуемое количество запасных элементов для любого интервала времени функционирования системы ТО РТС без учета технического обслуживания запасных элементов.

В целом компоненты  и  производительности системы ТО РТС можно определить с помощью формулы (4), учитывая, что

Тогда

и, после преобразования, окончательно:

.    (7)

Таким образом, процесс технического обслуживания в отдельном цикле может быть описан некоторым эквивалентным макромодулем оператора ТО РТС (см.рис.3).

При наличии ресурса макромодуль является стандартным для всех циклов эксплуатации по отношению к структуре. В зависимости от режимов содержания до и после обслуживания состояния  е1, е2, e7, e8,   заменяются соответствующими состояниями, и получается модель для соответствующего цикла технического обеспечения. Последовательное соединение этих стандартных макромодулей дает модель системы ТО РТС для всего периода эксплуатации.

Рис. 3 Макромодуль оператора ТО РТС

Для случая, когда ресурс восстановления исчерпан и неисправные РТС исключаются из эксплуатации, модель претерпит некоторые изменения (см.рис.4).

Рис.4 Макромодуль оператора ТО РТС в случае отсутствия ресурсов

Процесс ТО элементов РТС из-за того, что время обслуживания  значительно меньше срока эксплуатации, можно считать одновременным. В таком случае модель системы ТО РТС по элементам представляет собой  т  независимых каналов обслуживания по числу элементов. Согласно структурной схеме надежности РТС, их систему ТО и Р можно рассматривать как систему, состоящую из 5 независимых каналов обслуживания.

Выводы.

Таким образом, использование макромодулей процесса технического обслуживания облегчает построение модели системы ТО РТС в целом. Последовательное соединение таких макромодулей позволяет моделировать процесс обслуживания на любом интервале времени и в течение всего срока эксплуатации. А полная модель системы ТО РТС состоит из пяти таких последовательностей.

В силу стандартности модели макромодуля цикла обслуживания математическое описание модели системы обслуживания для всего периода эксплуатации будет сравнительно простым, так как имеется возможность представления в рекуррентной форме.

В представленном ракурсе РТС фигурируют как объекты с числовым измерительным контролем состояния и восстановлением (устранением латентных отказов (ЛО)) путем регулирования параметров. Полученные соотношения делают возможным программную реализацию систем диагностики второго рода в адаптивных информационных измерительных вычислительных комплексах систем ТО и Р сложных технических систем. Это делает возможным трансформацию  систем ТО и Р в интегрированные комплексные системы обеспечения эксплуатации.

1.                 Левин С.Ф. Основы теории обеспечения эксплуатации технических объектов. - МО СССР, 1982. – 99 с.

2.                 Левин С.Ф. Статистический анализ систем обеспечения эксплуатации технических объектов - М. : Изд. АН СССР , 1989г.

3.                 Левин С.Ф. Статистический анализ и синтез в системе обеспечения эксплуатации/ Отчёт о НИР “Декстрин” кн. 1. - Одесса: ОВВКИУ ПВО, 1980, 33 с.

4.                 Левченко А.А., Яковлев М.Ю., Фролов В.Я., Скорін Ю.І. Оптимізація технічного обслуговування і ремонту групи однотипних складних технічних комплексів під час зберігання. // Открытые информационные и компьютерные технологии/ Сборник научных трудов Государственного университета им. Н.Е. Жуковского "ХАИ" Выпуск 8, 1999 г. - С.135-139.

5.                 Бугаев С.Н., Хаджипуло Ю.Б., Левченко А.О. Можливості використання операторних моделей процесів забезпечення  експлуатації / НТЗ №5  Ч.1. – Одеса: ОІСВ, 1999, с.46-52.

6.                 Левченко А.О. Загальна математична модель прогнозу ймовірності відмов  озброєння та  військової техніки в залежності від заходів технічного  забезпечення/ Підсумковий звіт з НДР “Модель-2000” кн. 1. - Одеса: ОІСВ, 2000, 238 с.