книги / Эксплуатация авиационного радиоэлектронного оборудования

тельно больше потерь, обусловленных структурой системы. Значение приз­ нака 3 соответствует случаю, когда последствия отказа связаны с угрозой безопасности полетов.

Критерий «надежность—затраты» в качестве критерия оптимизации периодичности диагностирования целесообразно использовать, если отказ системы приводит к невыполнению возложенных на нее ответственных функ­ ций и последствия отказов этого класса систем не удается оценить экономи­ чески. Доминирующим фактором при оценке последствий отказа в данном случае является факт невыполнения задания.

Показатель безотказности целесообразно определять как вероятность безотказной работы изделия в течение наработки между моментами диагнос­

тирования /ет, (k 4- 1)т, k = 1, N с учетом того, что по результатам диагнос­ тирования в моменты т, 2т, ..., kr система признавалась работоспособной. Он зависит как от вероятности безотказной работы, так и от характеристик до­ стоверности результатов диагностирования в моменты т, 2т, ..., kx. Этот по­ казатель — апостериорная вероятность безотказной работы.

Критерий максимума коэффициента технического использования или коэффициента готовности в качестве критерия оптимизации следует исполь­ зовать, если материальный ущерб от отказа системы не удается оценить коли­ чественно, и ее функционирование не связано с выполнением ответственных функций. При непрерывном режиме работы следует применять коэффициент технического использования.

Доминирующий фактор при оценке последствий отказа, экономическая оценка последствий отказа и временной режим функционирования (табл. 12.2) позволяют определить шифр рассматриваемого изделия и номер группы, к которой она принадлежит. Рассмотрение этих сочетаний позволяет сократить их число до 6 возможных: 111, 212, 121, 222, 321, 322. Сочетания 311 и 312 не соответствуют реальной ситуации, поскольку факт невыполнения системой возложенных на нее ответственных функций из-за отказа не удается оценить экономически.

Сочетания 112, 122 и 211, 221 также невозможны в силу того, что значе­ ния первого и третьего признаков у них противоречивы. Так, например, в сочетании 211 доминирующим фактором при оценке последствий отказа является факт отказа независимо от длительности простоя, связанного с уст­ ранением этого отказа, а режим функционирования непрерывен. Однако при непрерывном режиме функционирования устранение последствий отказа всегда связано с простоем системы.

Номер группы позволяет выбрать критерий оптимизации периодичности

Су — удельные средние издержки, которые обусловлены только наличием отказа и проведением операций КТС и восстановления ;работоспособности системы, руб/ч;

С* — удельные средние затраты на проведение операций КТС и восста­ новления работоспособности системы, руб/ч;

/Сх.и — коэффициент технического использования системы; КГ — коэффициент готовности системы;

Су Д — максимально допустимое значение удельных средних затрат руб/ч;

Р* — минимально допустимое значение апостериорной вероятности без­ отказной работы.

Т а б л и ц а 12.3. Данные для выбора критерия оптимизации

Модель Марковского случайного процесса (см. § 11.4) может быть ис­ пользована для получения зависимости коэффициента технического исполь­ зования от периодичности диагностирования и оптимального значения этого коэффициента. Ориентированный граф строится по известным состояниям объекта диагностирования. Интенсивности переходов ОД из состояния в со­ стояние предполагаются известными. Составляется система уравнении Кол­ могорова—Чепмена, из решения которой нахо­ дится зависимость

рис. 12.13.

Сложные модели могут включать значительно большее число учитывае­ мых состояний нахождения объекта, а также параметров технического обслу­ живания (рис. 12.14): 51 — ОД исправен; 52 — ОД работоспособен (в нем дефект); 53 — ОД функционирует, в нем неявный отказ; 54 — ОД отказал, в нем восстанавливается работоспособное состояние; 55 — диагностируется исправный объект; 56 — диагностируется работоспособный, в котором де­ фект обнаруживается с вероятностью Я0.д; 57 — восстанавливается исправ­ ное состояние объекта с коэффициентом качества К„.и; 58 — диагностируется функционирующий объект, с вероятностью Р0 в нем обнаруживается отказ. Коэффициент Кв.р характеризует качество восстановления работоспособ-

ного состояния, кх — интенсивность возникновения дефекта; Х2 — интенсив­ ность возникновения неявного отказа; Х0 — интенсивность возникновения явного отказа; х\ = 1/тд — время диагностирования ОД в соответствующем состоянии; v = 1/Г д — период диагностирования; рв = 1/тв — время вос­ становления соответствующего состояния.

Глава 13

СРЕДСТВА ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ РЭО

13.1. НАЗНАЧЕНИЕ, ХАРАКТЕРИСТИКИ, КЛАССИФИКАЦИЯ

Средства технической эксплуатации (СрТЭ) — основная составная частьсистем ТЭ. Они представляют необходимую информацию потребителям о тех­ ническом состоянии эксплуатируемого РЭО и относятся к категории информа­ ционно-измерительных систем (ИИС). Эти устройства своими параметрами по существу определяют все выходные показатели системы ТЭ РЭО. Если РЭО' позволяет реализовать определенную глубину поиска места дефекта, а сред­ ства для этого не приспособлены, то эта операция не может быть выполнена на требуемом уровне. Главное требование к СрТЭО—это необходимость обеспе­ чения соответствия возможностей и параметров СрДК возможностям и пара­ метрам ОД. При наличии полного соответствия СТД реализует потенциаль­ ные характеристики диагностирования.

Современные ИИС для диагностики и контроля — сложные радиоэлект­ ронные устройства и системы, характеризуемые совокупностями параметров функционального использования, техническими, эксплуатационными и сис­ темными параметрами. С этой точки зрения, СрТЭ могут рассматриваться как объекты диагностирования и объекты метрологического обеспечения.

Контролепригодность РЭО является характеристикой изделия, харак­ теризующей его приспособленность к проведению диагностики и контроля заданными средствами. Следовательно, при синтезе в СТЭ того или иного РЭО* СрТЭ должны быть определены заранее по своему составу и параметрам или проектироваться совместно с объектами. Иначе возникают определенные труд­ ности эксплуатации РЭО, и принцип соответствия РЭО—СрТЭ оказывается нереализуемым.

Классификация СрТЭ может быть проведена по различным характерис­ тикам. Классифицируя СрТЭ как составную часть РЭС, можно выделить сред­

ства:

универсального применения (ЦВМ) и средства специализированного применения (стенд диагностирования бортовой РЛ);

встроенного контроля и средства с внешним контролем (объект и сред­ ства отделены друг от друга и являются самостоятельными устройствами); автоматические (свыше 90 % операций выполняется автоматически),,

автоматизированные (40...90 % выполняются автоматически), ручные.

По характеру решаемых задач различают следующие группы СрТЭ: решающие задачу контроля работоспособности объекта; последовательно осуществляющие контроль работоспособности, поиск

и локализацию отказов и неисправностей; обеспечивающие только поиск и локализацию отказов и неисправностей.

Такие средства используются в процессе ремонта аапаратуры и при некото­ рых видах профилактических и регламентных работ;

прогнозирующие состояние работоспособности ОД. Они используются для определения времени безотказной работы ОК и организации оптимальных программ поиска неисправностей.

По способу связи с объектом контроля СрТЭ подразделяют на встроен­ ные, внешние и смешанные.

Встроенные автоматические системы характеризуются электрическим и конструктивным объединением объекта и средств ТЭ. Они применяются при проверке общей работоспособности ОД-ч!-индикацией или записью результа­ тов. Такие системы обеспечивают функциональный контроль основных уст­ ройств, определяющих работоспособность РЭО.

Внешние СрТЭ не имеют ни конструктивных, ни электрических связей с ОД. Они автономны и применяются во время подготовки ОД к функцио­ нальному применению. Их основным преимуществом является возможность использования для различных объектов и в режиме функционального диаг­ ностирования.

Смешанные СрТЭ имеют встроенные в объект датчики-преобразователи, обеспечивающие получение информации о его состоянии, и конструктивно обособленные от ОД анализирующие устройства.

Основные характеристики СрТЭ определяют степень совершенства СрДК при решении задач: контроля работоспособности, поиска места отказа, прогнозирования состояния, прогнозирования надежности. Эффективность выполнения поставленной задачи зависит в равной степени как от параметров средств, так и от параметров объекта диагностирования и контроля.

Средства ТЭ РЭО можно также классифицировать по функцинальному назначению и универсальности применения на:

информационно-измерительные приборы общего применения (вольтмет­ ры, амперметры, ваттметры, электронные осциллографы, генераторы стан­ дартных сигналов);

имитаторы и измерители параметров систем, например, радиолокацион­ ные измерительные приборы (РИП), так называемые радар-тестеры;

имитаторы сигналов отдельных типов РЭО; комплексные приборы для проверки работоспособного состояния или

функционирования РЭУиС определенного типа; комплексные стенды диагностирования, контроля регулировки и восста­

новления РЭУиС; диагностические комплексы для настройки сложных кибернетичетких

систем;

автоматические и автоматизированные устройства и системы контроля на базе микропроцессоров и ЦВМ.

Основные параметры СрТЭ: точность измерения, количественно опреде­ ляемая погрешностью измерений (ои); точность воспроизведения имитируе­ мых сигналов; информационная производительность, инструментальная дос­ товерность; разрешающая способность; степень автоматизации.

Средства диагностирования являются также объектами ТЭ и объектами диагностирования. В них могут быть предусмотрены режимы самоконтроля, реализуемые с помощью встроенных или внешних средств контроля и диаг­ ностики.

Точность средств измерений можно оценить мерой точности е = \1оИ~\^2,

где ои — средняя квадратическая погрешность. Основную долю погрешностей измерений вносят первичные преобразователи и элементы измерительного тракта.

В общем случае

а« = ] / 'an+ ° 2 + a2+ aS.n,

где оп, он, ок, аи.„ — средние квадратические погрешности преобразо­ вателей, нормализаторов, коммутаторов, собственно измерительного прибора соответственно.

Точность воспроизведения имитационных сигналов также можно харак­ теризовать погрешностями электрических (технических) и функциональных параметров.

Производительность СрТЭ задается средней оперативной продолжитель­ ностью диагностирования или числом объектов РЭУиС, диагностируемых за заданный временной интервал Т:

= Г/Тд,*.

Производительность зависит от емкости входов, а также времени готов­ ности средств к диагностированию. Под емкостью входов понимают макси­ мальное число диагностических показателей, которые могут определяться (измеряться и обрабатываться) в процессе диагностирования.

Инструментальная достоверность СрТЭ по физическому смыслу и со­ ставу ничем не отличается от достоверности СТД и определяет таковую.

Разрешающая способность СрТЭ характеризует возможности раздель­ ного воспроизведения данных от двух различных источников, например двух

Цифровые вольтметры используются для измерения постоянных и пере­ менных напряжений. В основе работы прибора лежит импульсно-временное преобразование. Работа прибора (рис. 13.1) поясняется эпюрами напряжений в схеме. Напряжение замеряется через определенные временные интервалы (циклы). Генератор тактовых импульсов ГТИ запускает генератор линейноизменяющегося напряжения ГЛИН, генератор счетных импульсов ГСИ и сбрасывает показания счетчика предыдущего цикла. Измеряемое напряже­ ние Ux и опорное U0 подаются на соответствующие входы двух сравнивающих устройств УС-1 и УС-2, на другие входы подается напряжение от ГЛИН. В момент, когда ^рлин (/)= U0, срабатывает первое сравнивающее устройство,

срабатывает второе сравнивающее устройство и переводит триггер в состоя­ ние «О», закрывая селектор. В результате электронный счетчик ЭСч фикси­ рует пачку счетных импульсов

раметрами вольтметра, шкала которого градуируется в вольтах. В качестве