Sbornik-sektsii-5-_kaf-25_
.pdf
Министерство Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям
и ликвидации последствий стихийных бедствий
Академия гражданской защиты МЧС России
«ПРИМЕНЕНИЕ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ»
Сборник трудов секции № 5
ХХVIII Международной научно-практической конференции
«ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ. СПАСЕНИЕ. ПОМОЩЬ»
22 марта 2018 года
Химки 2018
1
УДК 62-1/-9 ББК 32.816 П 76
Научный редактор:
Носков С.С., кандидат технических наук, доцент Технический редактор: Ткаченко Д.О.
Применение робототехнических комплексов специального назначения: сборник трудов секции № 5 ХХVIII Международной научно-практической конференции «Предотвращение. Спасение. Помощь», 22 марта 2018 года. – ФГБВОУ ВО АГЗ МЧС России. – 2018. – 125 c.
В сборнике представлены материалы ХХVIII Международной научно-практической конференции «Предупреждение. Спасение. Помощь» по направлению секции № 5 «Применение робототехнических комплексов специального назначения». Конференция подготовлена и проведена ФГБВОУ ВО «Академия гражданской защиты МЧС России» 22 марта 2018 года. Включенные в сборник материалы содержат результаты исследований и развития в области робототехники специального назначения.
Сборник предназначен научным работникам, преподавателям вузов, аспирантам, магистрантам, студентам, а также широкому кругу читателей, занимающихся проблемами развития робототехничских средств и комплексов специального назначения.
Материалы опубликованы в авторской редакции.
Все права сохранены. Никакая часть данного издания не может быть воспроизведена, сохранена в любой информационной системе, изменена или переведена в другой вид любыми средствами: электронными, механическими, фотокопировальными, записывающими или иными другими без разрешения издателя.
© ФГБВОУ ВО «Академия гражданской защиты МЧС России», 2018
2
|
СОДЕРЖАНИЕ |
|
1. |
Байков А.В., «Разработка технического построения в МЧС России сетецентрической |
4 |
|
системы многоуровневого управления и контроля применения РТС в ЧС» |
|
2. |
Глушенков С.А., Кружилин Д.А., «Перспективы использования редкоземных |
19 |
|
«неодимовых» магнитов при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций с |
|
|
использованием робототехники» |
|
3. |
Данилов К.Ю., Сероштанов А.В., Лопатин Д.С., «Опыт применения наземных РТК |
23 |
|
в ФГКУ ЦСООР «Лидер» |
|
4. |
Дмитриев С.А., «Направления развития робототехнических комплексов в системе |
28 |
|
МЧС России |
|
5. |
Дмитриев С.А., «Обоснование требований к системе навигационного обеспечения |
33 |
|
робототехнических комплексов» |
|
6. |
Иванов В.Е., Архангельский К.Н., «Изучение робототехники в контексте |
39 |
|
профессиональной подготовки специалистов МЧС России» |
|
7. |
Кабылбеков А.К., «Технология применения многофункционального |
45 |
|
робототехнического комплекса пожаротушения «Уран-14» при ликвидации ЧС на |
|
|
взрывопожароопасном объекте» |
|
8. |
Кузьмичева И.А., Байков А.В., Северов Н.В., «Расчет эффективности применения |
49 |
|
индивидуального многофункционального роботизированного аварийно- |
|
|
спасательного инструмента» |
|
9. |
Ландин А.Н., Носков С.С., «Технический облик робототехнического комплекса для |
54 |
|
фиксации аварийного автомобиля при ДТП» |
|
10. |
Лопатин Д.С., Найденов Д.С., Носков С.С., «Методика и результаты контроля |
59 |
|
технического состояния робототехнических комплексов специального назначения |
|
|
СВФ МЧС России» |
|
11. |
Найденов Д.С., Прокопенко А.И., «Математическое обоснование выбора |
63 |
|
робототехнических средств в ЧС» |
|
12. |
Носков С.С., Инякин А.А., «Методы освоения технологии применения |
73 |
|
робототехнических средств специального назначения при подготовке специалистов |
|
|
спасательных воинских формирований МЧС России» |
|
13. |
Полевой Е.В., «Предпрофессиональная подготовка старшеклассников в области |
77 |
|
робототехнических средств и комплексов специального назначения» |
|
14. |
Потеха А.В., «Задача оптимизации расстановки устройств пожаротушения |
82 |
|
роботизированных систем при защите большепролетных объектов» |
|
15. |
Сарипов И.М., Носков С.С., «Применение робототехнических средств при |
89 |
|
ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС» |
|
16. |
Сероштанов А.В., Лопатин Д.С., Данилов К.Ю., «Неисправности, возникающие в |
97 |
|
процессе эксплуатации РТС, их устранение, анализ причин возникновения» |
|
17. |
Соловьева К.А., Байков А.В., Карчевский Ю.С., «Разработка предложений по |
101 |
|
применению парашютной системы для проведения воздушной разведки зоны ЧС» |
|
18. |
Сухов Д.А., Шишелов И.Н., Писаренко С.В., «Модернизация сверхлегкого |
109 |
|
робототехнического комплекса МРК-01» |
|
19. |
Ткаченко Д.О., «Общие технические требования к компьютерным тренажерам |
113 |
|
управления робототехническими комплексами для использования в Академии |
|
|
гражданской защиты МЧС России» |
|
20. |
Щеткин А.А., «Опыт применения копирующих манипуляторов робототехнических |
121 |
|
средств при ликвидации чрезвычайных ситуаций» |
|
3
УДК 62-629.1-4
СТАТИСТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ УПРАВЛЕНИЯ РТС В ПОМЕХОВЫХ УСЛОВИЯХ ЧС
Байков А.В., кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры, ФГБВОУ ВО «Академия гражданской защиты» МЧС России
E-mail: baykov76a@mail.ru
Аннотация. Рассмотрена методдика статистической оценки результатов экспериментального исследования работоспособности робототехнических средств МЧС России в ЧС. Проведено статистическое моделирование управления робототехническими средствами в аварийно-инфраструктурных условиях ограничения при применении робототехники в ЧС. Дана оценка результатов, полученных экспериментально и статистическим моделированием, проведено их сравнение по критерию U-Манна-Уитни.
Ключевые слова: статитстическкая модель, робототехнические средства, статистическое моделирование, ограничения применения робототехники, оценка работоспособности робототехники.
STATISTICAL SIMULATION MANAGEMENT RTS JAMMING IN EMERGENCY
SITUATIONS
Baykov A.V., PhD (Technical Sc.), Senior Lecturer, Civil Defence Academy of EMERCOM of Russia E-mail: baykov76a@mail.ru
Annotation. The technique of statistical estimation of results of experimental research of efficiency of robotic means of EMERCOM of Russia in emergency situations is considered. Conducted statistical modeling of the robotic control means, in emergency conditions, infrastructure limitations in the use of robotics in emergency situations. The results obtained by experimental and statistical modeling are evaluated and compared according to The u-Mann-Whitney criterion.
Key words: statistical model, robotics, statistical modeling, restrictions on the use of robotics, evaluation of the efficiency of robotics.
Эффективность применения робототехнического средства (РТС) будет определяться в первую очередь дистанционной управляемостью и особенно при его расположении в аварийной обстановке и вне прямой видимости от пункта управления (ПУ).
Практика применения закупленных зарубежных РТС подтвердила низкую их управляемость «по горизонтали» в условиях наличия преград при прохождении электромагнитного сигнала в приземной атмосфере.
Поэтому для кардинального повышения управляемости РТС впервые в мировой практике предложено и научно-обоснованно использовать в штатной системе управления дополнительно сопряженно и комплексно «Ethernet Wi-Fi», сотовую и спутниковую сеть связи для многорежимного ретрансляционного «по вертикали» управления РТС.
Система управления РТС функционально включает систему телевизионного наблюдения (СТН) по телеканалу и систему дистанционного управления (СДУ) по радиоканалу, а конструктивно – бортовую аппаратуру на РТС и аппаратуру на ПУ. Приэтом система воздушной ретрансляции должна быть сопряжена с системой приземного управления по «входу-выходу» на РТС и на ПУ.
Следует отметить, что наряду с оценкой технического совершенства по вероятности безотказного управления РТС, например, по методике авторов [1], необходимо иметь методику экономической оценки достижения этой высокой управляемости РТС.
4
Следовательно, актуальным является разработка модели технико-экономической оценки системы управления РТС в ЧС.
1.Статистическая оценка результатов эксперимента
Всоответствии с полученными данными экспирементального исследования работоспособности системы управления РТС в аварийно-инфраструктурной обстановки, обобщённые результаты показаны на рисунке 1.
|
Количество вариантов |
|
|
|
Количество опытов |
|
|
|
Количество РТС, |
|
||||||
|
АИС условий, |
|
|
|
с показаниями мониторов |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
К=3 |
|
||||||||
|
m = 26 |
|
|
|
СТН, N = 34 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Количество отказов системы |
|
|
|
|
|
|
|
Количество отказов системы |
|
||||||
|
управления для СТН, |
|
|
|
|
|
|
|
управления для СДУ, |
|
||||||
|
n1 = 21 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n2 = 14 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
Количество отказов системы управления |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
одновременно для СТН и СДУ, n3 = 7 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
Рисунок – 1 Обобщённые результаты натурного эксперимента |
||||||||||||||
|
Статистическая обработка этих результатов включает определение стати-стических |
|||||||||||||||
показателей в следующей последовательности. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Статистическая вероятность аварийно-инфраструктурных |
условий ограничения |
||||||||||||||
управления (АИС) РТС в ЧС: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
для системы телевизионного наблюдения СТН |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 = |
1 |
|
(1) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
21 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
1 = |
= 0,618 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
34 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
для системы дистанционного управления СДУ |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 = |
2 |
|
(2) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
14 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
1 = |
= 0,412 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
34 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Статистическая вероятность безотказного управления РТС в ЧС: |
|||||||||||||||
для СТН |
1 = 1 − 1 |
(3) |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 = 1 − 0,618 = 0,382 |
|
|
|
|||||||
для СДУ |
2 = 1 − 2 |
(4) |
||||||||||||||
для системы управления РТС |
1 = 1 − 0,618 = 0,382 |
(5) |
||||||||||||||
= 1 ∙ 2 |
||||||||||||||||
= 0,392 ∙ 0,588 = 0,231
3. Средние квадратическое отклонения значений М1, М2, Р:
5
|
|
|
|
1 = ( 1 |
|
|
|
|
|
1⁄ |
(6) |
||
|
|
|
|
∙ (1 − 1)) |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
для СТН |
|
|
|
|
|
|
− 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1⁄ |
|
||
|
|
|
0,618 (1 – 0,618) |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|||||||
1 |
= ( |
|
|
|
|
|
|
) |
= 0,0833 |
|
|||
|
33 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
2 = ( 2 |
|
|
|
|
|
1⁄ |
(7) |
||
|
|
|
|
∙ (1 − 2)) |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
для СДУ |
|
|
|
|
|
|
− 1 |
|
|
|
1⁄ |
|
|
|
|
|
|
0,412 (1 – 0,412) |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
||||||
2 |
= ( |
|
|
|
|
|
|
) |
= 0,0844 |
|
|||
33 |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1⁄ |
|
||||
|
|
|
|
|
|
∙ (1 − ) |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
||||||
|
|
|
|
= ( |
|
|
|
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
− 1 |
|
|
|
|
|
|||
для системы управления РТС |
|
0,231 (1 – 0,231) |
|
|
1⁄ |
(8) |
|||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|||||||
= ( |
|
|
|
|
|
|
) |
= 0,0723 |
|
||||
|
|
33 |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Результаты статистической обработки результатов натурного эксперимента для четырёх вариантов выборок (с учётом оцениваемых РТС) приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Результаты статистической обработки результатов натурного эксперимента для различных вариантов выборок
№ |
Показатели |
|
|
|
|
|
Варианты выборок |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
1 |
|
2 |
3 |
4 |
||||
п/п |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Количество исследуемых РТС |
К = 3 |
|
К =2 |
К =1 |
К =1 |
|||||||
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
4 |
5 |
6 |
1. |
Марка РТС в выборке |
|
|
|
|
|
|
MF-4 |
|
teleMax |
teleMax |
teoDor |
|
|
|
|
|
|
teleMax |
|
teoDor |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
teoDor |
|
|
|
|
2. |
Количество вариантов АИС условий для |
26 |
|
25 |
16 |
15 |
||||||
РТС в ЧС, m |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
Количество опытов с показаниями |
34 |
|
31 |
16 |
15 |
||||||
мониторов РТС, N |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. |
Количество отказов управления для СТН, n1 |
21 |
|
19 |
8 |
11 |
||||||
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. |
Количество отказов управления для СДУ, n2 |
14 |
|
13 |
13 |
0 |
||||||
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Статистическая вероятность АИС |
|
|
|
|
|
||||||
|
ограничений управления РТС в ЧС, |
|
|
|
|
|
||||||
6. |
для СТН, 1 |
= |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
0,618 |
|
0,630 |
0,500 |
0,733 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|||||
|
для СДУ, |
= |
|
0,412 |
|
0,420 |
0,810 |
0 |
||||
|
|
|
||||||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Статистическая вероятность отсутствия |
|
|
|
|
|
||||||
|
АИС ограничений управления РТС в ЧС, |
|
|
|
|
|
||||||
7. |
для СТН, 1 |
= 1 − 1 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0,382 |
|
0,370 |
0,500 |
0,267 |
|
для СДУ, 2 |
= 1 − 2 |
0,588 |
|
0,580 |
0,190 |
1,0 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6
продолжение таблицы
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Статистическая вероятность безотказного |
|
|
|
|
8. |
управления РТС в ЧС, |
0,231 |
0,215 |
0,095 |
0,267 |
|
= 1 ∙ 2 |
|
|
|
|
|
Среднее квадратическое отклонение |
|
|
|
|
|
значений, |
|
|
|
|
9. |
для М1 – Ϭ1 |
0,0833 |
0,0867 |
0,125 |
0,114 |
|
для М2 – Ϭ2 |
0,0884 |
0,0823 |
0,0981 |
0 |
|
для Р – Ϭ |
0,0723 |
0,0342 |
0,0226 |
0,114 |
Примечание: РТС «teleMax» массой 79 кг является малогабаритным и его приёмопередаю-щая антенна располагается на высоте 0,4 м от подстилающей поверхности, что может способствовать низкой управляемости по радиоканалу.
По данным таблицы 1 следует отметить следующее:
1.Для различных вариантов выборок при учёте группы РТС и для одиночных РТС значение статистической вероятности безотказного управления РТС в ЧС изменяется в диапазоне Р = 0,095 – 0,267 при Ϭ = 0,0226 – 0,114
2.Из сравнения данных вариантов 3 и 4 выборок следует, что АИС ограничения более существенными являются:
для «teleMax» – по СДУ М2 = 0,810, для «teoDor» – по СТН М1 = 0,733,
что указывает на практическую потребность кардинального повышения управляемости РТС в ЧС путём использования «Wi-Fi» воздушной ретран-сляции управления РТС одновременно по телеканалу и по радиоканалу.
Для оценки достоверности полученных данных при единичных опытах в конкретного вида АИС условиях необходимо провести статистическое моделирование эксперимента [160] при его многократном повторении для случайного распределения АИС условий управления РТС в ЧС.
2. Статистическое моделирование управление РТС в ЧС
Статистическое моделирование управления РТС в АИС условиях при ЧС проводится по алгоритму, показанному на рисунке 2.
В соответствии с рисунком 2 это моделирование проводится в следу-ющей последовательности.
1.Моделируется цикл по j = 1¯,N, где N – количество опытов (условно характеризующих варианты задачи с учётом вида ЧС, АИС условий и применяемых РТС), которое задаётся по вариантам в пределах N = 5 – 200.
2.Для конкретного образца РТС на основе данных экспериментальных исследований формируется матрица АИС условий ограничения управления РТС. Такие матрицы для РТС «teleMax» и «teoDor» показаны на рисунке 3.
3.В цикле по j моделируется закон распределения АИС условий в интервале (i = 1¯,ik)
врезультате которого определяется случайное значение i = i*.
4.Для случайного значения i* в соответствии с матрицами рисунка 3 определяются значения W1,j и W2,j по следующей схеме:
7
Класс РТС: |
Техногенная ЧС |
Образец РТС |
лёгкий, средний, тяжёлый
II |
Детерминированная оценка |
I |
Формирование |
|
матрицы АИС условий |
||||
|
управляемости РТС в ЧС |
|||
Расчет |
ограничения управления |
|||
|
||||
Рсу, Ϭсу |
|
|
РТС в ЧС |
|
III |
Стохастическая оценка |
Матрица АИС ограничений |
||
|
управляемости РТС в ЧС |
|||
|
|
для РТС |
||
|
|
|
||
Количество реализаций |
|
|
i = 1,¯ iк |
|
N = 5 – 200 |
Начало цикла |
|
|
|
|
по j = 1¯,N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Равномерное |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Возможные законы |
|
Выбор закона распределения АИС |
|
распределение АИС |
|
||||||
|
|
|
условий случайной |
|
||||||||
|
распределения АИС условий |
|
|
условий в ЧС |
|
|
||||||
|
|
|
|
величины |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Случайное значение |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
i = i* в интервале i = 1, iк |
|
|
|
|
|
||
|
СТН |
|
|
|
Режим Z |
управления: Z = 1¯,Zk, Zк = 4 |
|
СДУ |
|
|||
|
Случайное значение |
|
|
|
|
|
|
Случайное значение |
|
|||
|
по матрице для i = i*, W1,j |
|
|
|
|
|
|
по матрице для i = i*, W2,j |
|
|||
|
|
Количество отказов управления |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для СТН |
|
|
|
|
|
|
Для СДУ |
|
|
||
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
n1 = ∑ W1,j |
|
|
|
|
|
|
n2 = ∑ W2,j |
|
|||
|
|
j=1 |
|
|
|
|
|
|
j=1 |
|
|
|
Окончание цикла при j=N
Определение
статистических СТН 
СДУ
М1 = n1 / N, Р1 = 1 – М1 |
|
|
|
|
|
М2 = n2 / N, Р2 = 1 – М2 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рz = Р1 Р2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Система |
управления |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Zk |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Погрешность расчета |
|
|
|
|
|
|
||||
Рсу = 1 – П (1–Рz) |
|
|
|
Ϭ2 |
= [(М2(1 – М2) / (N-1)] |
1/2 |
|||||
|
Z=1 |
|
Ɛ = аbs (Рсу – Рсу) |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обобщенный показатель
Эсу = Ссу/Рсу
IV |
Экономическая оценка |
|
системы многорежимного |
|
управления РТС в ЧС |
Критериальный показатель
Усу = Эсу / Дсу
Рисунок – 2 Блок-схема матрично – статистической модели детерминированно – стохастической оценки эффективности системы многорежимного
управления РТС в ЧС
Матрица АИС условий ограничения для многорежимного управления РТС на территории промышленно-городской застройки, характерной для аварий на потенциально опасных радиационном, химическом, взрывопожароопасном объектах.
8
РТС «teleMax» |
|
|
РТС «teoDor» |
|
|
АИС условия |
Отказы управления |
АИС условия |
Отказы управления |
||
i = 1¯,ik |
в обозначении – «1» |
i = 1¯,ik |
в обозначении – «1» |
||
iк = 16 |
СТН, W1,j |
СДУ, W2,j |
iк = 15 |
СТН, W1,j |
СДУ, W2,j |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
2 |
1 |
1 |
2 |
0 |
0 |
3 |
1 |
1 |
3 |
0 |
0 |
4 |
0 |
0 |
4 |
1 |
0 |
5 |
1 |
1 |
5 |
1 |
0 |
6 |
1 |
1 |
6 |
1 |
0 |
7 |
0 |
1 |
7 |
1 |
0 |
8 |
0 |
1 |
8 |
0 |
0 |
9 |
0 |
1 |
9 |
1 |
0 |
10 |
1 |
1 |
10 |
1 |
0 |
11 |
0 |
1 |
11 |
1 |
0 |
12 |
0 |
1 |
12 |
0 |
0 |
13 |
0 |
1 |
13 |
1 |
0 |
14 |
1 |
1 |
14 |
1 |
0 |
15 |
1 |
1 |
15 |
1 |
0 |
16 |
1 |
0 |
|
|
|
Рисунок 3 – Матрицы АИС ограничения управления РТС «teleMax» и «teoDor»
для СТН при i = i* W1,j =
для СДУ при i = i* W2,j =
{«1» – наличие отказа управления; «0» – отсутствие отказа управления, (1.1)*
{«1» – наличие отказа управления; «0» – отсутствие отказа управления.
5. В цикле по j определяется количество отказов управления:
для СТН |
|
(1.1) |
|
||
1 |
= ∑ 1, |
|
|
=1 |
|
для СДУ |
|
|
2 |
= ∑ 2, |
|
|
=1 |
|
6. При закрытии цикла по j рассчитывается математическое ожидание количества отказов (АИС ограничений) управления РТС:
для СТН |
1 |
= |
1 |
(1.2) |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
для СДУ |
|
|
2 |
|
|
= |
|
||
|
|
|
||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
7. В последующем рассчитывается статистическая вероятность отсут-ствия АИС ограничения управления РТС в ЧС:
9
для СТН |
1 = 1 − 1 |
|
|
|
(1.3) |
|||
для СДУ |
2 = 1 − 2 |
|
|
|
|
|||
8. Определяется статистическая вероятность безотказного управления РТС в ЧС. |
|
|||||||
|
= 1 ∙ 2 |
|
|
|
(1.4) |
|||
9. Определяются средние квадратические отклонения: |
|
|||||||
|
= ( 1 ∙ (1 |
|
|
1⁄ |
(1.5) |
|||
|
− 1)) |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− 1 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
= ( 2 ∙ (1 |
|
|
1⁄ |
|
|||
|
− 2)) |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− 1 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
∙ (1 |
− ) |
1⁄ |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||
|
= ( |
|
) |
|
|
|||
|
− 1 |
|
|
|||||
)
10. При доверительном уровне РДУ определяется интервал значений статистической вероятности Р [160]
[ ] = [ |
, |
], |
(1.6) |
|
|
|
|
|
|
|
= − |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= + |
|
|
|
|
|
|
|
|
где к = 1 при Рду = 0,90, к = 2 при Рду = 0,95, к = 3 при Рду = 0,997.
Следует отметить, что в теории эффективности вооружения особую научную ценность имеет так называемый координатный закон поражения, характеризующий зависимость степени (ущерба) поражения цели от расстояния подрыва боеприпаса.
В связи с таким подходом индивидуальная для РТС матрица АИС ограничения его управления в ЧС может считаться как площадной закон управления этого РТС в аварийном очаге ЧС, «наложение» которого на обстановку в очаге ЧС с практической точки зрения позволит оперативно оценить рациональное использование конкретного образца РТС для выполнения аварийно-спасательных работ.
С теоретической точки зрения, предлагаемые матрицы АИС ограничения управления РТС в ЧС значительно расширяют возможности теоретической оценки в целом эффективности применения РТС в ЧС с использованием математических моделей как детерминированного (аналитического), так и стохастического (вероятностного) построения при учёте статистического моделирования.
Как уже отмечалось, матрицы АИС ограничения управления РТС в ЧС целесообразно определять для каждого образца РТС (с учётом класса РТС – лёгкий, средний, тяжёлый) при испытаниях на типовых (для возможно возни-кающих техногенных ЧС) натурных мишенных обстановках или комплексно в перспективе на ранее планируемом для создания роботодроме.
Так, например, экспериментально проверенную трассу движения РТС на территории Центра «Лидер» МЧС России целесообразно использовать для определения матриц АИС ограничения управления РТС преимущественно лёгкого класса в техногенных ЧС, возможно возникающих на территории промышленно-городской застройки.
10