Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Абраменко Б.С. Сборник задач по теоретическим основам эксплуатации радиотехнических средств

.pdf
Скачиваний:
19
Добавлен:
29.10.2023
Размер:
2.32 Mб
Скачать

20

8 .1 0 . В подразделении связи имеется радиорелейная стан­ ция, состоящая из двух полукомплектов. В данный момент оба полукомплекта неисправны. Расчет одновременно начал ремонт обоих полукомплектов станции. Оппеделить вероятность выполнения ре­ монта хотя бы одного полукомплекта за время, равное I час,если

время ремонта

описывается гамма-распределением при

т = 2 , а

среднее время

ремонта одного полукомплекта равно

б = 0 , 5 час.

§ 9 . ПОИСК НЕИСПРАВНОСТЕЙ

9 .1 . При планировании ремонта аппаратуры на отыскание неисправностей было отведено 3 час. В процессе ремонта было установлено, что вероятность отыскания неисправностей за это время равна Р = 0,865 . Определить фактическое среднее время отыскания неисправностей, если продолжительность отыскания не­ исправностей распределена по экспоненциальному закону.

9 .2 . Из опыта эксплуатации данного типа аппаратуры извест­ но, что на отыскание неисправного элемента в среднем затрачи­ вается 40% времени ремонта. Определить, за какое время можно отыскать неисправный элемент с вероятностью не ниже 0 ,9 5 , если считать, что время отыскания неисправного элемента распределе­ но по экспоненциальному закону и в среднем равно 6,4 час.

9 .3 . Система состоит из 100 элементов, априорные вероятно­ сти отказов которых равны

 

9 •

=

£. 9 0 ч ас,

где

I =

1 , 2 , 3 . . . ,

 

причем (}0 удовлетворяет условию

 

 

 

 

 

 

N 4 o < 1

 

 

 

Вычислить минимальное математическое ожидание числа про­

верок при поэлементном поиске неисправного

элемента.

9 .4 . Априорные вероятности отказов

элементов

9 . и сред­

ние времена их проверки заданы таблицей

 

 

ь

№ элемента

 

1

2

з

 

4

5

Яь

0,5

0,3

0,5

 

0,21

0,12

 

 

 

 

 

 

 

h

1

4 ю

7

з

 

 

 

 

21

Определить оптимальную последовательность проверки элемен­ тов и среднее время отыскания неисправного элемента при поэле­ ментном поиске с исключением и без исключения последней про­ верки.

9 .5 . Устройство состоит из 81 последовательно соединенно­ го каскада. Определить отношение среднего времени отыскания неисправного каскада при использовании раздельно поэлементного и группового метода проверок без контроля последнего каскада

(группы) при следующих условиях:

 

а)

отказ любого из каскадов равновероятен;

б)

среднее время проверки любого

каскада и группы одина­

ковое ;

 

 

в)

число групп постоянно и равно

3.

9 .6 . Аппаратура состоит из последовательно соединенных элементов. Среднее время проверки любого каскада (группы) оди­ наковое. Определить оптимальное число групп при групповом мето­ де отыскания неисправного элемента в случае равновероятного от­ каза элементов: а) без последней проверки; б) с последней про­ веркой.

9 .7 . В радиоэлектронном устройстве имеется 16 последова­ тельно соединенных каскадов. Определить разность средних времен отыскания неисправного каскада при использовании раздельно ме­ тода групповой проверки с контролен и без контроля последней группы (каскада) при следующих условиях:

а)

отказ любого каскада равновероятен;

б)

среднее время проверки любого каскада (группы) равно

6минутам;

в) число групп постоянно и равно 2 .

9 .8 . Радиотехническая система состоит из 128 последователь­ но соединенных блоков. При отыскании неисправности использует­ ся метод групповой проверки без контроля последнего блока (груп­ пы). Определить среднее время отыскания неисправного блока при следующих условиях:

а) отказ любого блока равновероятен; б) среднее время1 проверки любого блока (группы) равно

15 минутам;

 

22

в) число

групп постоянно и равно 8 .

9 .9 .

Устройство состоит из 6# последовательно соединенны

каскадов. Определить среднее время отыскания неисправного кас­ када при использовании группового метода отыскания неисправно­ сти с контролем последней группы (каскада) при следующих усло­ виях:

а) отказ любого каскада равновероятен; б) среднее время проверки любого каскада (группы) одина­

ково и равно 10 мин; в) число групп постоянно и равно 4 .

 

 

Рис.9.1

 

 

9 .1 0 .

Для схемы рис.9.1 определить число всех

возможных

проверок

N

и число реально осуществимых п .

 

 

 

 

§ 10. РЕМОНТ ТЕХНИКИ В ВОЙСКАХ

 

 

Ю Л .

Имеется три подвижные мастерские ( п = 3) для

ремон­

та 10 образцов аппаратуры ( т = 1 0 ). Время ремонта и время

на­

работки

на отказ распределены по экспоненциальным законам.

Ин­

тенсивность отказов каждого из образцов аппаратуры Л = I образец/месяц. Для вызова мастерской и выполнения ремонта одного образца аппаратуры требуется в среднем 6 дней. Определить ос­ новные характеристики ремонтного органа: среднее число неисправ­

ных образцов нТ ,

коэффициент простоя

одного

образца

£т ,

среднее число свободных от ремонта мастерских

N , среднее

число образцов, ожидающих ремонта KQ

, и коэффициент

простоя

в ожидании ремонта

ео .

 

 

 

23

1 0 .2 .

Для

ремонта 10 образцов

аппаратуры ( т = 10) имеет­

ся стационарная

мастерская с тремя

технологическими

потоками

( п - 3 ) .

Время

ремонта и время наработки на отказ

распределе­

ны по экспоненциальным законам. Интенсивность отказов каждого образца аппаратуры равна Л = I образец/месяц. Для ремонта одного образца аппаратуры с учетом доставки в мастерскую и об­ ратно требуется 15 дней. Определить основные характеристики

ремонтного

органа:

, е т , N

, ес ,

h q ,

£Q .

1 0 .3 .

Используя

результаты

решения

задач

1 0 .I и 1 0 .2 ,

определить, какая мастерская (подвижная, стационарная) обеспе­ чивает большую боеготовность аппаратуры. Определить также, ка­ кая из них экономически более выгодна.

 

1 0 .4 . В условиях задачи 1 0 .I

определить, как изменятся

основные характеристики

ремонтного

органа,

если темп

поступле­

ния

аппаратуры

в

ремонт

увеличится

в

5 р аз.

Сравнить

получен­

ные

результаты

с

результатами решения

задачи 1 0 .I .

 

1 0 .5 . На передающем центре части находится 6 передатчиков, обслуживаемых одним расчетом. Время наработки на один отказ и время ремонта распределены по экспоненциальным законам. Отказы любого из передатчиков следуют в среднем через одну единицу времени, а среднее время ремонта одного передатчика равно 0,1 единицы времени. Определить среднее число простаивающих пере­ датчиков нт среднее число передатчиков, находящихся в очере­ ди « 0 и вероятность того, что все передатчики будут исправ­ ны PQ , т .е . личный состав расчета не будет занят ремонтом.

1 0 .6 . Части, имеющей на вооружении пять однотипных систем, поставлена задача обеспечить их безотказную работу в течение 1000 час. Время между отказами каждой системы распределено по экспоненциальному закону с интенсивностью Л = 0,0006 1/ч ас. Ремонт систем части может осуществляться как силами стационар­ ной мастерской с неограниченной пропускной способностью, нахо­ дящейся на удалении d км от части, так и силами подвижной мас­ терской, приданной части, причем подвижная мастерская может осуществлять ремонт только одной системы. Время ремонта в обо­ их случаях имеет экспоненциальное распределение и в среднем равно 10 ч ас. Определить, на каком удалении части от стационар­

24

ных мастерских иметь подвижную мастерскую в части нецелесооб­ разно, если скорость доставки системы в стационарные мастер­ ские равна 40 км/час, а ремонт каждой системы за 1000 час осу­ ществляется не более одного р аза. Решить задачу, увеличив Л в 10 р аз.

1 0 .7 . Для ремонта 10 систем выделены две мастерские, каж­ дая из которых может принять только одну систему. Время нара­ ботки каждой из систем на один отказ и время ремонта имеют экс­ поненциальные распределения. Интенсивность отказов любой систе­

мы равна

Л

= 0,02 I /м е с ., а

среднее время ремонта равно

8 = 2 мес.

Определить среднее

число систем, находящихся в ма­

стерских, и вероятность того,

что

из 10 систем всегда будут

исправными не менее 8 .

 

 

1 0 .8 .

Решить задачу IU .7,

полагая, что число мастерских

равно одной.

Сравнить результаты

по числу систем, находящихся

в мастерских. Достаточно ли иметь для ремонта 10-и систем толь­ ко одну мастерскую?

1 0 .9 . Ремонтная мастерская со штатом из 3- мастеров обслу­ живает практически неограниченное число устройств. Среднее число устройств, поступающих в мастерскую каждый день, равно 8.

Среднее время ремонта одного устройства

одним мастером равно

0 ,5 рабочего дня. Время между отказами

устройств и время их

ремонта имеют экспоненциальное распределение. Определить, бу­ дет ли мастерская нормально функционировать. Какое количество мастеров должно быть в мастерской, чтобы каждый из них про­ стаивал не более 0,2 рабочего дня.

10 .10 . Для ремонта 4 однотипных радиостанций сформированы две бригады, каждая из которых способна самостоятельно вести ремонт одной станции и закреплена за двумя станциями. Как изме­ нится готовность каждой станции, если бригады будут проводить ремонт без закрепления. Распределение времени наработки на один отказ и времени ремонта - экспоненциальное с параметрами Л = = 0,1 i /час и j j . = 0,1 I/час соответственно.

25

 

 

 

§ I I .

РАСЧЕТ КОМПЛЕКТОВ ЗИП

 

 

I I . I .

 

Устройство состоит из

пяти групп элементов, данные

которых приведены в таблице. Устройство работает 4 часа в сут­

ки. Рассчитать

среднее

число заменяемых элементов в течение

5 лет,

если

коэффициент

повторных отказов

н п =

1 ,1 , а интен­

сивность замены

j j

в два раза больше интенсивности

отказов

при работе.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер

Число

 

 

Интенсивность отказов

1/час

группы

элементов

 

при

работе

 

при хранении

 

 

 

 

 

 

I

100

 

 

0,1

Ю-5

 

0,02

Ю-5

2

 

4U

 

 

0,25

Ю '3

 

0,05

П Т 5

3

 

10

 

 

3 ,0

М "5

 

0,01

И -5

4

100

 

 

0 ,4

Ю” 5

 

0,02

Ю-5

5

 

80

 

 

0,06

И Г 5

 

0,01

Ю "5

11.2 . Средняя частота поступления устройств в ремонтный

орган

равна

0,1

I /ч ас .

Каждое из устройств включает в себя

N = 100 невосстанавливаемых конденсаторов,

каждый из которых

неисправен

с вероятностью

q = 0 ,1 .

Рассчитать необходимый

комплект конденсаторов для нормального функционирования ремонт­

ного органа в течение одного года, если коэффициент запаса эле­

ментов

равен 2 ,5 .

 

 

 

 

 

 

 

1 1 .3.

Определить число

запасных

элементов, необходимое

для обеспечения работы ремонтного органа в течение года при

двухсменной работе, если средний расход элементов составляет

0,0016

I/ч а с , а

вероятность

обеспечения ремонтного

органа эле­

ментами должна быть

не

ниже 0 ,7 5 .

 

 

 

 

1 1 .4 .

В составе

радиотехнической

системы есть

элементы

трех типов, данные для которых приведены в таблице. Определить число запасных элементов, если время работы системы 2000 час, время хранения 7000 час, время регламентных работ 50 час, вре­ мя подготовки 250 час, число включений и выключений при работе,

подготовке

и регламентных работах равно соответственно 0,3вкл/час,

0 ,3 вкл/час

и I вкл/час. Степень влияния процессов включения и

26

выключения оценивается временным эквивалентом надежности, рав­

ным 1 ,6 . Коэффициент повторных

отказов

равен

1 ,1 , отношение

>4

3 , а коэффициент запаса

равен 2 ,5 .

 

 

 

-ц5 =

 

 

 

Число

Интенсивность

он<азов

( I /час}

пш

элемен­

работе

хранении

подготовке регл.работ.

п .п .

тов

I

10

7-Ю “ 5

7-Ю -5

 

3 -П Г 5

6 -К Г 5

2

15

4 -П Т 5

1 -К Г 5

 

4-I0-5

2 - К Г 5

3

40

2- К Г 5

2 -I0 "7

 

М О -5

1 - К Г 5

 

I I . 5.

Рассчитать комплект ЗИП,

минимальный по числу вхо­

дящих в него элементов, при условии, что вероятность нормаль­ ного функционирования системы должна быть не ниже 0,94 в тече­

ние года эксплуатации. Данные элементов

системы приведены в

таблице.

 

 

 

 

 

 

1

I

2

3

4

5

6

7

Ч

10

8

50

20

I

15

30

 

2

0,1

5

7

0,4

3

0,5

Д Pi.

I

<70

2

2 ,5

5

СО

3,3

_

 

 

 

 

 

 

 

 

I I . 6.

Рассчитать

комплект

ъШ1,

оптимальный

по стоимости

входящих в него элементов, обеспечивающий вероятность нормаль­ ного функционирования системы в течение заданного срока эксплу­

атации с вероятностью

не ниже

PQ =

0 ,9 7 . Данные элементов си­

стемы представлены в

таблице

 

 

 

1

I

2

3

4

5

h

5

100

50

20

4

_ДхРо

10

0,1

I

СЮ

1,25

F;

I

0,1

0,001

0,01

0,005

Стане

%

_ 0 ii_

10

18

0 ,5

I

 

 

27

I I . 7 .

Группе, состоящей из 10 элементов, приданы 3 запас

ных элемента в ЗИП.

Определить вероятность того, что через

1000 час в ЗИП этой группы останется хотя бы один элемент. Ин­

тенсивности отказов

элемента группы при работе и хранении оди­

наковы и равны

I * 10~^ 1/час.

§

12.

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНИКИ СВЯЗИ В ВОЙСКАХ

1 2 .1 . Телефонная станция обслуживает N абонентов, кото­ рые пользуются телефоном одинаково часто и в течение часа про­

изводят п

разговоров со средней продолжительностью t час.

Найти вероятность одновременного разговора

ровно

т абонентов.

1 2 .2 .

Используя условия задачи I I . I ,

найти

предельное

распределение вероятностей одновременного разговора ровно т абонентов, когда их число . При п = 120 найти вероят­ ность одновременного разговора не более 7 абонентов. При п =60 найти вероятность одновременного разговора не менее 3 и не ме­ нее 30 абонентов. Принять среднюю продолжительность одного раз­ говора равной t = 1/40 час.

1 2 .3 . Линия связи соединяет пункт А с десятью абонентами пункта В . Все абоненты одинаково часто и независимо друг от друга пользуются телефоном со средней продолжительностью каж­

дого разговора

t

= 6 мин в ч ас.

Найти вероятность

того, что

один из абонентов получит отказ

(линия занята).

 

 

 

 

1 2 .4 .

АТС

обслуживает

N

абонентов,

каждому из

которых

может быть представлена одна из

I

линий (

I < N

) ,

если

она

свободна. Все абоненты одинаково часто говорят

по телефону и

в течение часа производят

п

разговоров

средней

продолжитель­

ностью

t

= 1/40

час каждый. Один из

абонентов

вызвал АТС. Ка­

кова вероятность

того, что

все

линии

окажутся

занятыми?

 

1 2 .5 .

Используя условия задачи

1 1 ,4 ,

найти

асимптотическую

формулу для вероятности потери вызова при возрастающем числе

абонентов

 

 

полагая,

что

число

разговоров

при

этом

посто­

янно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Найти вероятность потери вызова

при

п

=

120;

 

Ь = 1/40

час;

t

= 10.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 .

Найти минимальное число

линий,

обеспечивающих в

среднем

28

П =

240

разговоров в час (при

t

= 1 /4 0 ),

чтобы вероятность

потери

вызова не превосходила: а)

0,005, б)

0,001.

1

2 .6

. Линия связи, имеющая 130

каналов,

связывает пункт

А и пунктом В, где имеется 1000 абонентов, каждый из которых пользуется телефоном в среднем 6 мин в час. Найти вероятность безотказного обслуживания абонентов.

1 2 .7 . Радиостанция ведет передачу информации в течение 10 мксек. Работа ведется в условиях хаотической импульсной по­

мехи, среднее число импульсов которой равно 1сА в сек. Для сры­ ва передачи достаточно попадания одного импульса помехи во время работы станции. Считая, что число импульсов помехи, попа­ дающих в заданный интервал времени, распределено по закону Пу­

ассона,

найти вероятность

срыва передачи

информации.

1 2 .8 . Дежурный техник

обслуживает п

однотипных передат­

чиков,

расположенных на одинаковом и равном а удалении друг

от друга. Закончив обслуживание одного передатчика, техник пе­ реходит к тому передатчику, который раньие других потребовал его внимания (необходимость перестройки, отказ и т . п . ) .

 

Определить

среднее значение

длины

I

перехода техника,

если

в исходном

положении

он находился у

к

-го передатчика

( 1 4

к < п

) .

 

 

 

 

 

 

1 2 .9 .

Отказы средств

связи,

входящих в

узел связи, проис­

ходят случайно и

независимо друг

от друга,

причем число отказав­

ших средств подчиняется закону Пуассона с параметром т ^.причем, 0 < т < 1 ) . Отказавшие средства восстанавливаются одной ремонтной мастерской, личный состав которой может одновремен­ но восстанавливать только одно отказавшее средство связи. Вре­ мя восстановления каждого из них равно единице времени.

Если отказывает

более

одного средства, то

образуется

"очередь" из средств ожидающих восстановления.

 

 

1 . Найти производящую функцию Q(t) распределения вероят­

ностей длины очереди

Ь и с

ее помощью - вероятность того

,

что в данный момент времени

очередь имеет длину,

равную

1 = 0 ,

1 , 2 , . . . ;

 

 

 

 

2. Найти математическое

ожидание длины очереди и среднее

время ожидания до начала момента восстановления

Г

 

29

12 .10 . Напряжение сигнала UQи помехи Un на входе прием­ ного устройства являются синусоидальными величинами одинаковой частоты с равными и постоянными амплитудами. Разность фаз сиг­ нала и помехи есть случайная величина, равномерно распределен­ ная в интервале ( - n , 9i ) .

Найти вероятность того , что амплитуда суммарного напряже­ ния меньше половины амплитуды сигнала.

1 2 .11. Случайная величина ^ - ошибка измерительного при­

бора -

распределена по нормальному закону с дисперсией, равной

16. Систематическая ошибка прибора отсутствует.

Найти вероятность того, что в пяти независимых измерениях

ошибка

^ :

 

 

а)

будет

меньше модуля величины, равной

6, не более трех

р аз;

 

 

 

б)

хотя

бы один раз окажется в интервале

0,5 - 3 ,5 .

12 .12 . Ошибка измерений некоторой величины при первом ме­ тоде измерений равна 2 ^ , где Ц - нормально распределенная случайная величина с математическим ожиданием равным нулю и

6 = 5 ; при втором методе измерений ошибка ^ есть сумма двух независимых нормально распределенных случайных величин 1| = 11+ ,1г» причем математические ожидания этих величин также равны нулю,

а6 .И =• б„II = 5 .

Какой из этих методов следует применить?

12 .13 .

С помощью контрольного

приемника, перестраиваемого

с постоянной

скоростью в диапазоне

частот f, —f , производит­

ся обнаружение сигнала передатчика, работающего в этом же диа­ пазоне частот. Полоса пропускания приемника равна - A f . Пола­ гая сигнал передатчика импульсным (изображаемым точкой как на

оси

времени так

и на

оси частот) и полагая его появление равно­

возможным в

любой момент и в любой точке интервала ( f -

A f ,

f2 +

Дf

) ,

найти вероятность обнаружения сигнала передатчика.

 

12 .14 .

Ремонтная бригада обслуживает 12 однотипных уст­

ройств.

Вероятность

отказа каждого устройства за

время

t рав­

на 1

/3 . Найти вероятность того, что

 

 

 

а)

за

время

t

окажут ч устройства,

 

 

 

б) число отказов будет лежать в пределах от

3 до 6

(вклю­

чая

границы).

 

 

 

 

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ