книги из ГПНТБ / Липчин Ц.Н. Надежность самолетных навигационно-вычислительных устройств

Логарифмируя (1.20), получим для глубины контро­

ля

( 1 ' 2 1 >

Глубина контроля q есть отношение логарифма на­ дежности контролируемых элементов системы к лога­ рифму надежности всей системы.

Рассмотрим первоначальную систему из п элементов, состоящую из т<п контролируемых элементов:

m п

Из (1.23) следует, что глубина контроля определяет­ ся отношением суммы интенсивностей отказов контроли­ руемых элементов к сумме интенсивностей отказов всех элементов системы.

Следует обратить внимание, что надежность системы Р с и глубина контроля q позволяют по формулам (1. 20) оценить вероятности трех состояний системы.

30

матический переход на резервную систему. Вероятность третьего состояния характеризует вероятность эксплу­ атации неисправной системы.

Рассмотрим нерезервированный комплекс, состоящий из N последовательно включенных систем ( / = 1 , 2,..., N). Надежность и глубину контроля каждой системы обозна­ чим соответственно Pj и Çj (рис. 1.14).

Определим глубину контроля комплекса. Каждую систему можно представить состоящей из двух частей: охваченную контролем, ее надежность РКІ; не охвачен­ ную контролем, ее надежность РНКІ-

Рк jP нк j — Pj-

Согласно (1.21) глубина контроля системы

По аналогии с (1.21) глубиной контроля комплекса можно назвать

31

виде:

N

1.27')

В частном случае при Я ; = е Х '( '«>

(1 . 28)

7-1

Глубина контроля комплекса qK позволяет оценить важный параметр оценки комплекса — вероятность его эксплуатации в неисправном состоянии. Действительно, если <7к<1, то возможно такое неисправное состояние комплекса, которое воспринимается оператором как ис­ правное. Это явление возникает из-за неконтролируемых отказов в системах комплекса.

Вероятность их появления

_ N

Рцк 1 ^нк 1 П Р»к ) •

32

Так как надежность неконтролируемой части системы

Из (1.27') следует, что

N N

(1.30)

ного комплекса от q

Подставляя (1.27) в (1. 26), получим

N

Таким образом, вероятность эксплуатации неисправ­ ного комплекса определяется его надежностью и глуби­ ной контроля (рис. 1. 15).

Рассмотрим систему, состоящую из двух резервиро­ ванных каналов К\ и К2, обладающих соответственно на­ дежностью Р\ и Р2 и глубиной контроля q\ и qi (рис. 1.16).

а вероятность перехода на исправный канал Кг

Анализ зависимости (1.32) показывает, что в резер­ вированных системах следует тщательно исследовать оптимальные соотношения надежности системы, глубину ее контроля и число резервных каналов. Так, например, если необходим показатель безотказной работы какойлибо системы 0,95, то он может быть достигнут двумя путями:

1) вероятностью безотказной работы одной системы 0,95;

2) резервированием двух систем с вероятностью без­ отказной работы 0,8 при глубине контроля 0,75.

Оптимальное решение должно быть принято с учетом технико-экономического анализа. Основной или резерв­ ный каналы следует выбирать по критерию максимума Pp. Проанализируем по этому критерию, какой из кана­

лов— К\{Р\, <7і) или Кг(Р2. ^2)—брать за основной и ка­

кой— за резервный. Если К\ основной, то

Если К.2 основной, то

Полагая Р р ^ Р р , получим условие выбора К\ основ­ ного канала

(1.33)

Подставив (1. 20) в (1. 30), получим

Р~> Р

Следует отметить, что указанные состояния не состав­ ляют полную группу событий, так как остальные состоя­ ния CK, не вызывающие изменения информации, не представляют интереса для рассмотрения. Очевидно, что

Рассмотрим методику анализа надежности НК при­ менительно к рассмотренному выше приближенному спо­ собу оценки Рнк(Фі) и Рщ ^ Ф г ) , принимая за Фі и Ф 2 ус­ ловные точностные эффективности двух режимов — ре­ жим автоматического управления при полете по заданно­ му маршруту ( Ф і ) и режим аварийного определения местоположения (Фг).

Допустим, что после анализа точности НК мы пришли к выводу, что первый режим может быть обеспечен толь-

36

ко совместной работой курсового измерителя, измерите­ ля скорости, навигационного вычислителя и позиционно­ го измерителя.

В рассматриваемом комплексе есть два точных изме­ рителя скорости (ДИСС и канал скорости ИНС) и два позиционных измерителя (РСБН и РЛС) . В этом режи­ ме структурная схема надежности НК примет вид, изоб­ раженный на рис. 1. 18.

Полагая отказы отдельных цепей независимыми, по­ лучим следующее выражение для вероятности безотказ­ ной работы НК:

37

После подстановки значений РІ из табл. 1. 1 в форму­ лы (1.39) и (1.40) получим

Рнк(Фі) =0,9842, Р Н к ( Ф 2 ) =0,9999.

ность безотказной работы при времени полета т = 10 ч соответствует средней наработке НК на отказ Г н к = 633 ч или одному отказу на каждые 63 ч полета.

Следует проанализировать пути повышения РН к(Фі)- По структурной схеме надежности (см. рис. 1. 18) можно увидеть, что две нерезервированные системы НК (курсо­ вой канал ИНС и HB) в основном и определяют вероят-

38