книги из ГПНТБ / Абраменко Б.С. Сборник задач по теоретическим основам эксплуатации радиотехнических средств
.pdfБ. С. АБРАМЕНКО, А. Я. МАСЛОВ, И. Г. ХИВРИЧ
621.393.5 А 16
СБОРНИК ЗАДАЧ
ПО ТЕОРЕТИЧЕСКИМ ОСНОВАМ ЭКСПЛУАТАЦИИ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ
л ВИКА
им.А.Ф.Можайского
ЛЕНИНГРАДСКАЯ ВОЕННАЯ ИНЖЕНЕРНАЯ КРАСНОЗНАМЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени А. Ф. МОЖАЙСКОГО
Ленинград— 1969
УДК 621.396.6.004 (076.1)
ГСО. ПУЙЛИ^гг**-:
ИАУЧНо--|Е>;н.« :е с &л ;-
Г»ИйЛИОТЕ^А СОРУ
|
Технический редактор Н. П. Пастухова |
|
||
|
Корректор Р. X. Кожемова |
|
||
Подписано к печати 24.2.69 |
Печ. л. 2,5 |
Уч.-изд. листов 2,5 |
||
Зак. 6118 |
Для внутриведомственной продажи цена 20 коп. |
Г-651068 |
||
|
Типография ЛВИКА имени А. Ф. |
Можайского |
|
3
§ I . ГОТОВНОСТЬ СИСТЕМ ОДНОКРАТНОГО И МНОГОКРАТНОГО ПРИМЕНЕНИЯ
1 .1 . Расчет радиоэлектронной системы приступил к ее развер тыванию за А часа до начала боевой работы. Опыт эксплуатации показал, что на развертывание этой системы в среднем уходит 2 часа, а плотность распределения времени развертывания выра жается гамма-распределением при к = 2 .
Определить вероятность развертывания системы к боевой ра боте при заданных условиях.
1 .2 . Какова вероятность перевода системы из заданного ис ходного состояния в состояние боевой работы в течение девяти часов, если время подготовки системы распределено по нормаль
ному закону со следующими параметрами: |
|
||
- |
среднее |
время подготовки Тп = 6 |
час? |
- |
среднее |
квадратическое отклонение |
б = 1 ,8 час? |
1 .3 . Вычислить вероятность подготовки системы к работе, если на ее подготовку отведено время, равное среднему времени подготовки этой аппаратуры. Время подготовки системы распреде лено по экспоненциальному закону.
1 .4 . В процессе опытной эксплуатации радиоэлектронной си стемы установлено, что математическое ожидание времени перево да этой системы из дежурного состояния в состояние боевой ра боты составляют 0 ,6 час.
Определить вероятность перевода |
системы из дежурного со |
||
стояния в состояние боевой работы в |
течение одного часа, |
если |
|
время |
подготовки системы распределено по закону Релея. |
|
|
1 |
.5 . Личный состав расчета затрачивает в среднем 0,2 |
час |
|
на сбор и прибытие к месту расположения радиоэлектронной |
си |
4
стемы и 0 ,5 час на подготовку ее к боевой работе. Время сбора и прибытия личного состава к месту расположения системы и вре мя подготовки системы к боевой работе являются независимыми случайными величинами, распределенными по экспоненциальному закону.
Какова вероятность того, что через 1,2 час после объявле
ния |
тревоги |
система будет |
подготовлена к боевой работе? |
|
|
1 .6 . |
Личный состав |
боевого расчета и подвижная радиоэлек |
|
тронная система (РЭС) находятся на месте постоянного базирова |
||||
ния |
подразделения. |
При получении команды личный состав расчета |
||
должен собраться, |
выехать |
на полевую позицию, развернуть РЭС |
на позиции и подготовить ее к боевой реботе. Математические ожидания и средние квадратические отклонения времени сбора рас
чета, переезда |
на позицию, развертывания РЭС на позиции и под |
||||||||
готовки системы к боевой работе соответственно составляют: |
|||||||||
Тс6 = |
12 |
мин, |
Т = 2 час, |
Т |
ш 18 |
мин., |
1^ |
24 |
мин, |
6[б = |
5 |
мин, |
бпер= 30 мин, |
G |
* 6 |
мин |
и Опод = 7 |
мин. |
|
Какова вероятность того, |
что |
через 3 ,5 |
час |
после |
получения |
команды система будет подготовлена к боевой работе, если вре мена сбора, переезда, развертывания и подготовки системы к боевой работе являются независимыми случайными величинами и распределены по нормальному закону?
1 .7 . При эксплуатации РЭС в подразделении было произведе но 62 перевода систем из дежурного состояния в состояние бое вой работы. Время, затраченное при каждом переводе систем из дежурного состояния в состояние боевой работы, сведено в таб лицу, где KQ - число случаев повторения величины Т,, „ ч;, имею щей экспоненциальное распределение.
^(£,п); 0,15 |
0,25 |
0,3 |
0 ,5 |
0,7 |
1 .0 |
1 .5 |
2 ,5 |
3 ,0 |
5 ,0 |
|
час» |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ко |
5 |
20 |
13 |
7 |
5 |
5 |
2 |
3 |
I |
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определить доверительные |
границы среднего |
времени |
перево |
да системы из дежурного состояния в состояние боевой работы
при доверительной вероятности |
оС = 0,95 . |
5
1 .8 . В результате обработки статистических данных, полу ченных в процессе опытной эксплуатации РЭС,, установлено, что время перевода системы из заданного исходного состояния в со стояние боевой работы распределено по экспоненциальному зако ну с определяющим параметром, раввьы 0 ,5 час.
Какое значение времени должно быть задано в технологиче ском графике подготовки в качестве регламентированного, чтобы вероятность перевода системы из исходного состояния в состоя ние боевой работы была бы не менее 0,98?
1 .9 . Для РЭС, находящейся на вооружении войсковой части, установлено, что время перевода системы из заданного исходного состояния в состояние боевой работы распределено по нормально му закону со следующими параметрами:
а) |
среднее |
время подготовки Г. |
= |
0 ,5 час; |
|
б) |
среднее |
квадратическое отклонение |
б^ |
= 0,1 час. |
|
Какое значение времени должно быть |
задано в |
технологическом |
графике подготовки в качестве регламентированного, чтобы веро ятность перевода системы из исходного состояния в состояние
боевой работы была бы не менее |
0,99? |
1 .1 0 . Личный состав боевого |
расчета к концу первого года |
службы на перевод системы из заданного исходного состояния в |
||||
состояние боевой работы |
затрачивал в среднем 0 ,8 |
час при сред |
||
нем квадратическом отклонении, равном 0,2 час. За счет повыше |
||||
ния уровня натренированности личного состава расчета через пол |
||||
года второго года службы было уменьшено среднее время подготов |
||||
ки до 0 |
,6 час и среднее |
квадратическое |
отклонение |
до 0,15 час. |
В обоих |
рассматриваемых |
случаях время |
подготовки |
распределено |
по нормальному закону. Определить:
а) вероятность перевода системы в состояние боевой работы личным составом расчета при повышенном уровне его натренирован
ности, |
если |
эта |
вероятность для личного состава расчета к кон |
цу первого |
года |
службы составила 0 ,8 ; |
|
б) |
на какую |
величину можно уменьшить регламентированное |
время подготовки системы для личного состава расчета при повы шенном уровне его натренированности, чтобы вероятность подготов ки системы была бы не менее того значения, которое обеспечива лось к концу первого года службы.
|
|
|
6 |
1 .1 1 . В 20 часов |
I /У |
в |
подразделении пелучена команда на |
проведение сеанса связи с |
12 |
часов 2/У . |
|
Определить момент |
начала |
подготовки системы связи к работе, |
обеспечивающий максимально возможную вераятнасть исправного и подготовленного состояния ее к началу сеанса связи и величину
атой вероятности для |
следующих условий: |
а ) среднее время |
наработки на один отказ, среднее время |
ремонта и среднее время подготовки (без учета времени, затрачи
ваемого |
на ремонт) системы соответственна составляют |
100, 4 и |
2 ч аса; |
|
|
б) |
интенсивность отказов системы при хранении А = 10” 51/час, |
|
в) |
последняя проверка системы проводилась 5/1У |
этого года; |
г ) |
время безотказного хранения, время наработки |
на един |
отказ, время ремонта и время подготовки распределены по экспо
ненциальному |
закону. |
|
|
|
|
|
1 .1 2 . При переводе из |
дежурного |
состояния в |
состояние |
бое |
||
вой работы десяти экземпляров однотипных РЭС было затрачена |
||||||
время: |
2 ,1 ; |
2 ,6 ; 2 ,2 ; |
2 ,0 ; 1 ,9 ; |
1 ,8 ; 2 ,7 ; |
1 ,7 ; 2 ,4 |
и |
2 ,5 час |
соответственно. |
|
|
|
|
|
Определить минимальную вероятность перевода |
системы в |
рабо |
чее состояние в течение четырех часов при доверительной вероят
ности |
d |
= 0 ,9 , если дифференциальный закон |
времени перевода |
представляет собой гамма-распределение при |
к = 2 . |
||
§ |
2 . |
ГОТОВНОСТЬ СИСТЕМ НЕПРЕРЫВНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ |
|
2 .1 . Исправная радиорелейная станция, состоящая из двух |
|||
одинаковых |
полукомллектов, включена в работу |
в момент времени |
ъ = 0 . Время работы и время ремонта каждого из полукомплектов распределены по экспоненциальному закону с математическими ожи даниями Т = 100 час и 8 = 5 час соетветственно. В ходе ра боты станция готова к решению поставленной задачи, если испра вен хотя бы один полукомплект.
Требуется вычислить коэффициент готовности станции в задан
ный момент |
времени |
^ = 5 час. |
|
2 .2 . Определить |
коэффициент |
готовности РЭС, работающей в |
|
стационарном |
режиме и состоящей |
из пяти устройств, соединенных |
7
последовательно, если средняя наработка на один отказ каждого
устройства |
составляет: |
= 350 |
ч ас ; |
Т2 = 200 |
ч ас; |
Т3 - |
||
= 180 ч ас; |
Т = |
260 ч ас; |
7^ = |
150 |
час |
соответственно. |
||
Среднее |
время |
ремонта системы в |
целом равно 3 |
ч ас. |
Время |
ремонта системы и время наработки любого из устройств на один отказ распределены по экспоненциальному закону.
2 .3 . Определить коэффициент готовности РЭС, работающей в стационарном режима и состоящей из вести устройств, соединенных последовательно, если интенсивность отказов каждого устройства составляет соответственно:
А( |
= |
1,5*Ю ~3 ; |
Лг= 1,2-Ю ~3 ; |
Л3= 2 ,0 - П Г 3 , Д =1,4*10“ 3 |
|
Л 5 |
= |
2,2-IQ -3 |
и Л6 = 2 ,5 - П Г 3 |
ч !с |
• |
Среднее время |
ремонта системы в |
целом |
равно 3 ,5 ч ас. Время |
||
наработки любого из устройств на один отказ и время ремонта |
|||||
распределены по экспоненциальному закону. |
|
2 .4 . В процессе эксплуатации системы, работавшей в стацио нарном режиме, после каждого отказа на ее ремент было затрачено
время: |
2 ,0 ; 2 ,1 ; |
1 ,9 ; |
2 ,7 ; |
3 ,0 ; 1 ,6 ; 1 ,7 ; |
1 ,8 ; 2 ,4 ; 2 ,9 ; |
|
2 ,8 ; 2 ,1 ; 2 ,3 ; |
1 ,5 ; |
и |
2 ,2 |
час соответственно. |
||
Определить минимальное и максимальное значение коэффициен |
||||||
та готовности системы при доверительной вероятности среднего |
||||||
времени |
ремонта |
о( |
= 0 ,9 , |
если система имеет |
надежность Р = |
|
= 0,99 |
в течение |
едного ч аса. Время наработки |
на один отказ и |
время''ремонта системы распределены по экспоненциальному закову.
2 .5 . Определить коэффициент готовности РЭС, работающей в стационарном режиме и имеющей вероятность безотказной работы 0,99 при пятичасовой работе, если вероятность ремонта этой си стемы за 10 часов составляет 0 ,9 5 .
Время наработки системы на один отказ и время ее ремонта распределены по экспоненциальному закону.
2 .6 . Радиоэлектронная система, эксплуатирующаяся в стацио нарном режиме, состоит из 10 устройств.
Среднее время наработки на один отказ и среднее время ремон
та I -го |
устройства соответственно |
будут |
||
Т; |
|
= 5 0 L час , |
0- = I час |
( I = 1 ,2 ,у , . . . , 1 0 ) . |
L |
|
L |
|
8
В случав отказа одного из устройств система выключается на время ремонта. При этом интенсивности отказов остальных устройств становятся равными нулю. Распределение времени нара ботки на один отказ и времени ремонта любого из устройств рас пределено по экспоненциальному закону.
Требуется вычислить коэффициент готовности системы.
2 .7 . В процессе разработки РЭС, предназначенной для эксплу атации в стационарном режиме, рассчитано, что коэффициент го товности ее будет равен 0 ,8 . Расчет велся в предположении экс поненциального распределения времени наработки на один отказ и времени ремонта.
Требуется определить, во сколько раз необходимо изменить математическое ожидание времени наработки разрабатываемой сис темы на один отказ при прежнем математическом ожидании времени
ремонта, |
чтобы коэффициент готовности составил величину |
0 ,9 5 . |
|
2 .8 . |
Резервированная система непрерывного применения, со |
||
стоящая из одного основного и двух резервных устройств, |
обслу |
||
живается |
одним специалистом. |
Время работы ч ;* и время |
ремон- |
та в |
любого из устройств распределены по экспоненциальному |
||
закону: |
|
е -0,1 <с |
|
|
иг (чг) = 0,1 |
|
|
|
if) (0 ) = 0 ,2 |
е ' ° ’ге |
|
Требуется определить коэффициент готовности системы для случаев нагруженного и ненагружеиного резервирования с восста новлением, если условия работы и ремонта составляющих устройств являются независимыми.
2 .9 . Резервированная система непрерывного использования, состоящая из одного основного и трех резервных устройств, об служивается двумя специалистами, каждый из которых способен са мостоятельно ремонтировать одно отказавшее устройство. Интен
сивности отказов действующего |
и находящегося |
в резерве |
устройств |
||
равны соответственно а = 0 ,2 |
I /ч а с , и |
h = |
0,1 |
I /ч а с . |
Темп вос |
становления одного устройства |
одним специалистом |
b = I |
1/ч ас. |
||
Определить коэффициент готовности системы, если в началь |
|||||
ный момент времени все устройства были |
исправны и условия их |
||||
работы и ремонта являются независимыми. |
|
|
|
|
9
2 .1 0 . Дежурная система подвергается регламентному обслужи ванию через время TQ = I0 3 час. Определить среднее значение интервалов времени простоя системы, если время выполнения рег ламентных работ значительно меньше времени Т , а время безот казной работы распределено по экспоненциальному закону с пара метром Л = Ю“ 3 1/ч ас.
2 . 11. В подразделении эксплуатируются две дежурные радио станции, работающие независимо друг от друга. Для решения по ставленной задачи достаточно, чтобы работала одна станция.
Через какой интервал времени TQ необходимо выполнять на них регламентные работы, чтобы вероятность начала выполнения
задания |
была бы не |
ниже |
чем 0 ,9 5 , |
если интенсивность отказов |
любой из |
станций |
А = |
I0 "3 1/час? |
|
2 .1 2 |
. При проведении через Г |
О |
||
= 10 час регламентных ра |
бот на дежурной системе было замечено, что в среднем в каждой четвертой регламентной работе система оказывается неисправной.
Определить величину коэффициента готовности такой системы, если время ее безотказной работы распределено по экспоненци альному закону.
§ 3 . ВЕРОЯТНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ БОЕВОЙ ЗАДАЧИ СИСТЕМОЙ НЕПРЕРЫВНОГО ПРИМЕНЕНИЯ
3 .1 . Тропосферная радиостанция, предназначенная только для односторонней передачи информации, используется в стационарном режиме. Информация считается переданной, если за период време
ни t имеет |
место |
бесперебойная работа радиостанции, |
по край |
|
ней мере, в течение |
времени |
б . |
|
|
Определить |
вероятность |
передачи информации за время |
t = |
= 0,7 час, если необходимое время на передачу этой информации
равно |
б |
= 0 , 3 |
час и математические ожидания времени наработ |
||||||
ки |
на один |
отказ |
и времени ремонта равны |
соответственно |
Т = |
||||
= |
50 час |
и |
0 = |
2 ,5 час. Время |
наработки |
на один |
отказ |
и время |
|
ремонта |
станции |
распределены по |
экспоненциальному |
закону. |
3 .2 . В войсковой части одновременно эксплуатируются в ста ционарном режиме две одинаковые по назначению радиостанции.