Лабораторная работа №3 Исследование процесса функционирования отдельных элементов наземного комплекса.

1. Цель работы.

Цель работы состоит в исследовании процесса функционирования технической и стартовой позиции, транспортного и заправочного оборудования путем представления их системами массового обслуживания различного вида.

2. Порядок выполнения работы.

2.1 Ознакомиться с общей постановкой задачи проектирования систем наземного обслуживания (КСНО) и совместно с преподавателем выбрать вариант решаемой задачи. Варианты и исходные данные приведены в таблице №1.

2.2. Провести обоснование математической модели ( системы массового обслуживания) выбранного варианта процесса функционирования элемента наземного комплекса.

2.3. Построить размеченный граф состояний выбранной системы массового обслуживания и составить систему дифференциальных уравнений для вероятностей состояний.

2.4. Определить основные показатели качества функционирования выбранной системы массового обслуживания в стационарном режиме работы системы.

Исходные данные по системе массового обслуживания (СМО)

Таблица 1.

Вариант Характеристика системы СМО		1	2	3	4	5	6
Обслуживание подвижными агрегатами	Количество обслуживаемых объектов	10	15	20	25	30	15
	Количество агрегатов обслуживания, n	2	3	4	5	6	7
	Темп поступления заявки на обслуживание, λ	4	6	8	10	12	14
	Темп выполнения заявки одним агрегатом,	2	3	5	7	2	3
	Взаимопомощь между агрегатами обслуживания	нет	нет	нет	нет	нет	Нет
Централизованная СМО	Темп поступления заявок на обслуживание, λ	4	4	4	2	2	2
	Темп выполнения заявки одним агрегатом,	2	1	3	4	5	6
	Количество мест в очереди, n	0	0	2	10	15	20

В начальный период времени система находится в состоянии т.е. в системе нет заявок на обслуживание.

При определении характеристик системы массового обслуживания замкнутого типа в стационарном режиме необходимо задаться значением из таблицы № 2.

Таблица №2.

Вариант	1	2	3	4	5	6
Значение	0,03	0,04	0,05	0,035	0,035	0,045

Общая постановка задачи оптимизации проектирования.

При решении общей задачи проектирования КСНО, заключающейся в создании оптимального ( с точки зрения выбранного критерия) комплекса, возникает вопрос выбора оптимального состава и структуры КСНО. В этом случае часто комплекс систем наземного обеспечения может рассматриваться как система массового обслуживания, в которую в случайные моменты времени поступают заявки на обслуживание, а обслуживание продолжается случайные отрезки времени. Анализ такой системы методами теории массового обслуживания позволяет определить вероятность занятости комплекса.

Для оценки качества функционирования КСНО в процессе проектирования необходимо определить следующие характеристики элементов комплекса:

- количество рабочих мест на технической позиции;

- целесообразность проведения на стартовой позиции текущего ремонта ЛА;

- средний темп пополнения ЛА, необходимых для замены списанных в процессе эксплуатации;

- периодичность проверок ЛА в процессе эксплуатации;

- необходимость создания на стартовой позиции обменного фонда;

- необходимое количество транспортных средств на технической позиции и т.п.;

В качестве исходных данных при проектировании КСНО можно выбрать:

- количество ЛА и их типы, обслуживаемые данным комплексом;

- Расстояние между ТП и СП;

- интенсивность отказов ЛА при различных режимах наземного обслуживания;

- интенсивность отказов ЛА при различных режимах наземного обслуживания;

- интенсивность восстановления отказов;

- среднее время сборки ЛА, его заправки и снаряжения.

Для выбора оптимального состава и структуры необходимо определить цели и задачи КСНО, рассмотреть особенности структуры и процесс функционирования комплекса, а также выбрать критерии качества функционирования как всего КСНО, так и отдельных его элементов.

Будем рассматривать типовой КСНО, который состоит из следующих элементов ( см.рис. 1)

- техническая позиция (ТП)

- стартовая позиция( СП)

- транспортное обслуживание (ТО)

- рабочая позиция (РП), состоящая из рабочего комплекса (РК) с ЛА.

- ремонтная бригада стартовой позиции(РБ).

Целью функционирования КСНО является обеспечение данной вероятности работоспособного состояния ЛА на всех пусковых установках стартовой позиции в процессе рабочего режима. Процесс функционирования КСНО заключается в обмене ЛА между отдельными элементами комплекса и в изменении состояний этих элементов.

Задачи составляющих КСНО определяются целью всего КСНО в целом:

- стартовая позиция должна обеспечить в любой момент времени пуск заданного числа ЛА , а система технического обслуживания СП должна обеспечить такой режим обслуживания ЛА, при котором время скрытого отказа и время восстановления рабочего канала сводится к минимуму;

- техническая позиция, транспортное обслуживание и ремонтная бригада должна обеспечить бесперебойное обслуживание потока поступающих ЛА.

Математически задача выбора оптимального состава и структуры КСНО, с заданными функциональными возможностями при ограничениях на показатели качества функционирования, может быть сформулирована следующим образом.

Определить такие (веры состава КСНО и качества его элементов), при которых стоимость комплекса минимизируется, т.е. , при условии выполнения ограничения ( уровень показателя качества функционирования комплекса не ниже заданного)

Здесь - вектор состава и комплекса; - вектор качества элементов КСНО; n-количество функционально-необходимых элементов КСНО. Алгоритм решения поставленной задачи следующий. При фиксированном значении величин, характеризующих состав комплекса, определяется вектор параметров качества КСНО, обращающий функцию стоимости в минимум. Затем для полученного таким образом вектора качества КСНО выбирается оптимальный вектор параметров, характеризующих состав комплекса. Далее отыскивается такой набор , при котором стоимость минимальна.