CC BY
15
Александров Максим Андреевич, канд. техн. наук, старший преподаватель кафедры, vka@mil.rH, Россия, Санкт-Петербург, Военно-космическая академия имени А. Ф.Можайского,
Абрамов Иван Сергеевич, заместитель начальника службы - начальник отделения, vka@mil.rH, Россия, Санкт-Петербург, Военно-космическая академия имени А. Ф.Можайского
CRITERION FOR EVALUATION OF POINTS BELONGING EQUAL DISTANCE FROM VERTICES TO SET SPHERICAL TRIANGLE POINTS
E.P. Minakov, M.A. Aleksandrov, I.S. Abramov
The results of the definition of the criterion, which is considered as a guiding rule on the use of single control complexes within the specified areas, multiple points of possible standing of these complexes, are presented
Key words: membership evaluation criterion, spherical triangle, points of equal removal.
Minakov Evgenii Petrovich, doctor of technical sciences, professor, vkaaimil.ru, Russia, St. Petersburg, Military Space Academy named after A.F. Mozhaisky,
Aleksandrov Maksim Andreevich, candidate of technical sciences, senior lecturer, vka'a mil.ru, Russia, St. Petersburg, Military Space Academy named after A.F. Mozhaisky,
Abramov Ivan Sergeevich, deputy head of service - head of department, vka@mil.ru, Russia, St. Petersburg, Military Space Academy named after A.F. Mozhaisky
УДК 006.91 DOI: 10.24412/2071-6168-2021-6-188-193
АЛГОРИТМИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ВОПРОСУ ОТНЕСЕНИЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ К ИНДИКАТОРНЫМ С УЧЕТОМ ВЕРОЯТНОГО РИСКА
А.В. Дмитриев, Л.И. Шитова, А.С. Григорьев
Представлен алгоритм отнесения СИ к индикаторным в отличие от известных учитывающий вероятность безотказной работы как СИ, так и образцов ВВСТ и величину ущерба от применения метрологически необслуженных (неисправных) СИ на основе логико-вероятностной модели и теории нечетких множеств.
Ключевые слова: средства измерений, метрологические характеристики, индикатор, датчик, риск, ущерб, неопределенность, отказ, алгоритм, функция принадлежности.
Современный этап развития Вооруженных Сил (далее - ВС) Российской Федерации (далее - РФ) характеризуется значительным удорожанием и усложнением нового вооружения, военной и специальной техники (далее - ВВСТ), а также многократным увеличением у него количества параметров, которые необходимо контролировать при разработке, испытании и эксплуатации. Данная тенденция приводит к увеличению объема измерений и средств измерений (далее - СИ) военного назначения (далее - ВН), которые являются неотъемлемой частью как образцов ВВСТ, так и систем испытаний этих образцов. Поэтому обеспечение единства и требуемой точности измерений в ВС РФ является весьма актуальной научной и прикладной проблемой [1].
188
Однако даже краткий анализ публикаций в данном направлении позволяет выявить ряд нерешенных задач. К основной из которых относится применение СИ и технических устройств с измерительными функциями в качестве индикаторов. Одной из причин вышеизложенного является несовершенство законодательной и правовой базы. Так с одной стороны в основополагающих документах в области метрологии отсутствует определение термина «индикатор». С другой стороны, отнесение СИ к индикаторным принимается на основе решения производителей и организаций эксплуатирующих метрологическую технику. Разработаны большое количество ведомственных методик и внутренних документов, регламентирующих порядок проведения работ по отнесению СИ к индикаторным, которые не учитывают возможный риск (ущерб) от применения таких СИ. Данная работа направлена на исключение вышеуказанного противоречия.
Представленный алгоритм построен на основе логико-лингвистической модели, позволяющей в дальнейшем разработать автоматизированную систему поддержки принятия решений на всех этапах жизненного цикла СИ и ВВСТ в целом.
Блок-схема алгоритма отнесения СИ к индикаторным представлена на рисунке.
(1 Начало работы )
Нет
13Возможнь (ущ ,т риск Я ерб)
\ /
14 Формирование отчета (
П5
Вывод на печать результатов
Окончание работы
Схема алгоритма отнесения СИ к индикаторам
Разработанный алгоритм включает в себя следующие блоки Блок 1. Начало работы алгоритма.
В блоке 2 производится ввод исходных данных, идентифицируется анализируемое устройство (наименование, тип, и т.д.), определяется перечень решаемых измерительных задач и требуемых точностных характеристик.
Блок 3. Идентификация анализируемого объекта как средство измерений. Проверка условия что техническое средство, предназначенное для измерений, имеет нормированные (установленные) метрологические характеристики.
Блок 4. Производится проверка СИ на наличие и актуальность документов об утверждении типа.
Все СИ применяемые для обеспечения единства измерений в сфере обороны и безопасности должны быть утвержденного типа в соответствии с действующим законодательством [2].
В блоке 5 анализируется комплект документов на СИ, паспорт (формуляр), полнота и качество заполнения эксплуатационно-технической документации, свидетельство о поверке, техническое состояние, метрологические характеристики, пригодность для дальнейшей эксплуатации.
В блоке 6 проверяется выполнение условия отнесения СИ к индикаторным до момента проведения анализа (ранее отнесены в установленном порядке к индикаторам и применяются для наблюдения за наличием или изменением параметров объекта измерений или выработки сигналов, воздействующих на объект, без оценки их значений с нормированной точностью,
Блок 7. Проверяется условие выполнения требований по запрету на применение неповеренных (неисправных) СИ и неутвержденного типа.
Блок 8. Техническое устройство.
В блоке 9 проверяется возможность отнесения анализируемого оборудования к детекторам, под которым понимается техническое средство или вещество, которое указывает на наличие определенного свойства объекта измерения при превышении порогового значения соответствующей величиной [3].
Блок 10. Определение технического устройства с измерительными функциями. Технические системы и устройства, которые наряду с их основными функциями выполняют измерительные функции [3].
При условии положительного решения в блоке 10 в 11 блоке проверяется наличие, качественные и количественные показатели нормируемых метрологических характеристик. Совокупность метрологических характеристик данного типа средств измерений, устанавливаемая нормативными документами на средства измерений [3].
12. Утверждение типа средства измерений.
Проведение ряда мероприятий (испытания в целях утверждения типа) по вопросу утверждение типа СИ. Получение документально оформленного в установленном порядке решение о признании соответствия типа средств измерений метрологическим и техническим требованиям (характеристикам) на основании результатов испытаний средств измерений в целях утверждения типа.
Одним из наиболее важных этапов отнесения СИ к индикаторным выполняется в блок 13, определение потенциально возможного риска.
К которому можно отнести:
- низкая эффективность научных исследований;
- снижение уровня инновационного развития военных технологий;
- причинение вреда жизни и здоровью;
- повышение аварийности при эксплуатации;
- снижение экономической эффективности;
Научно обоснованной разработке методов оценки риска (ущерба) и управления ими в различных областях посвящено достаточно много работ которые используют, как правило, статистические вероятности отказов и ущерба. [4-7]. В свою очередь такие оценки имеют ограниченную область применения так как СИ, условия их применения и эксплуатации, конструктивные и множество других характеристик значительно отли-
чаются друг от друга. Следовательно, в данных условиях перспективным подходом может стать применение экспертных оценок ущерба, основанных на опыте и интуиции специалистов в области метрологического обеспечения. Однако, точечные экспертные оценки показателей риска в условиях неполноты исходной информации и неопределенности получить весьма затруднительно, в связи с чем выходом из сложившейся ситуации может быть применение теории нечетких множеств для оценки вероятностей отказов и ущерба от их возникновения [8].
В рамках статистического подхода [9] имеем следующее аналитическое выражение для оценки изменения риска и определения среднего ожидаемого ущерба:
Nкр
Щ) = 2 (1 - р (0) • с (Гъ (1)
у=1
где 1 — Р (/) - вероятность критичных отказов; Р (/) - вероятность безотказной работы относительно у-го критичного отказа; С] (/) - оценка величины ущерба при у-м критичном отказе в момент времени Ккр - общее число возможных критичных отказов.
В условиях фактической неопределенности совместно с базовыми показателями ожидаемого ущерба могут использоваться нечеткие оценки вероятностей отказов и ущерба [10].
В том случае если оценки нижней доверительной границы вероятности безотказной работы и оценки ожидаемого ущерба являются нечеткими тогда имеем:
__КР I— —I
Р (о=Е[1—р о]-с/о, (2)
1=1
или
^) 4(/)(Г)}, (3)
где
р Г" ""I
КО = Е[! — Рг (')]• Су ('X (4)
1=1
^ а)(г) = ШР ттОО), М(С1)). (5)
~Г г=р[рк а )С ] Р1г Су
Методические аспекты экспертного оценивания значений функций принадлежности (5) в данной статье не раскрываются так как эти вопросы более подробно изложены в ряде других работ, например в [11].
Применение нечетких экспертных оценок вероятностей отказов и ущерба позволяет расширить базу принятия решений в случаях невозможности применения статистических методов недостаточного или ограниченного объема имеющихся исходных данных.
Блок 14. Формирование отчета. Производится запись и оценка результатов. Формируется заключение о возможности применения СИ в качестве индикатора, с числовыми и лингвистическим расчетными значениями оценки возможного риска и ущерба.
Блок 15. Вывод на печать результатов. Отображение в удобной для пользователя форме отчета полученного по результатам выполнения операций в блоке 14 с возможностью дальнейшей обработки, хранения и передачи.
Блок 16. Завершение работы алгоритма.
Представленный выше алгоритм публикуется впервые. В дальнейшем планируется его программная реализация, в целях сокращения временных параметров на выполнение всех операций отнесения СИ к индикаторам. Программная реализация рассмотренной в статье задачи должна удовлетворять следующим требованиям:
- иметь прикладной и кроссплатформенный характер;
- создавать понятный и удобный для пользователя интерфейс;
- обладать способностью модернизации видов и форм представления выходных данных;
- повышать скорость ввода данных и точность наполнения;
- представлять широкие возможности анализа и обработки данных;
- применять распространенные форматы представления выходных данных.
Таким образом, разработанный алгоритмический подход отнесения СИ к индикаторным позволяет учесть возможный риск (ущерб), а также вероятность безотказной работы системы. Данный алгоритм имеет широкий потенциал применения как при производстве оборонной продукции, так и на этапе эксплуатации образцов ВВСТ и СИ является достаточно универсальным по сравнению с имеющимися.
Список литературы
1. Ивановский В. С. Теоретические основы военной метрологии / В.С. Ивановский, Я.Н. Гусеница, О.А. Ширямов; Федеральное государственное автономное учреждение "Военный инновационный технополис "ЭРА". Анапа: Федеральное государственное автономное учреждение "Военный инновационный технополис "ЭРА", 2021. 137 с.
2. Федеральный закон № 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений» [Текст]: федер. закон: [В ред. Федеральных законов от 18.07.2011 № 242-ФЗ, от 30.11.2011 № 347-Ф3, от 28.07.2012 № 133-Ф3, от 02.12.2013 № ЗЗ8-ФЗ].
3. РМГ 29-2013 «Государственная система обеспечения единства измерений. Метрология. Основные термины и определения». М.: Стандартинформ, 2014. 60 с.
4. Богатиков В.Н., Бакасов С.Р., Санаева Г.Н. Управление состояниями промышленных технологий на основе критерия риска // Программные продукты и системы. 2019. № 4. С. 725-734.
5. Шкаруба Н.Ж., Анчуткина М.В. Система оценки рисков поверки и калибровки средств измерений в аккредитованных лабораториях // Наука без границ. 2019. № 6(34). С. 78-82.
6. Аносов Р.С. Военно-научное сопровождение как средство снижения риска при проведении НИОКР / Р.С. Аносов, Д.М. Бывших, С.Г. Зеленская // Энергия - XXI век. 2019. № 4(108). С. 34-37.
7. Афанасьев В.Б., Вященко Ю.Л., Иванов К.М. Информационно - системная методология управления рисками при обеспечении контракта жизненного цикла изделий военного назначения // Известия Российской академии ракетных и артиллерийских наук. 2020. № 3(113). С. 32-38.
8. Басотин Е.В. Модель экспертно-аналитического прогнозирования риска эксплуатации комплексов заправки ракет космического назначения при нечетких оценках вероятностей отказов и величины ущерба / Е.В. Басотин, С.В. Загородный, А.Н. Миронов, О.Л. Шестопалова // Труды Военно-космической академии им. А.Ф. Можайского. 2019. № 666. С.180-183.
9. Севастьянов Д.А. Пути и методы управления развитием системы информационного обеспечения эксплуатации космических средств / Д.А. Севастьянов, О.Л. Шестопалова // Информация и космос. 2013. № 3. С. 73 - 76.
10. Сизяков Н.П. Прогнозирование соответствия характеристик космических средств предъявляемым требованиям на основе использования нечеткой регрессионной модели / Н.П. Сизяков, О.Л. Шестопалова // Информация и космос. 2010. № 1. С. 133135.
11. Конышева Л.К. Основы теории нечетких множеств: Учебное пособие / Л.К. Конышева, Д.М. Назаров; Изд. «Питер». СПб. 2011. 192 с.
Дмитриев Александр Викторович, начальник отделения, workll00@mail.rH, Россия, Балашиха, Войсковая часть 32020,
Шитова Людмила Ивановна, научный сотрудник, work1100@mail.ru. Россия, Мытищи, Главный научный метрологический центр Минобороны России,
Григорьев Александр Сергеевич, старший научный сотрудник, work1100@mail.ru, Россия, Мытищи, Главный научный метрологический центр Минобороны России
TO THE QUESTION OF ATTRIBUTION OF MEASURING INSTRUMENTS TO INDICATORS TAKING INTO ACCOUNT PROBABLE RISK
D.A. Dmitriev, L.I. Shitova, A.S. Grigorev
The publication presents an algorithm for assigning SI to indicator ones, in contrast to the known ones, taking into account the probability of failure-free operation of both SI and IWST samples and the amount of damage from the use of metrological unattended (faulty) SI based on a logic-probability model and fuzzy set theory.
Dmitriev Alexander Viktorovich, head of department, work1100@mail.ru, Russia, Balashikha, Military Unit 32020,
Shitova Lyudmila Ivanovna, researcher, w ork1100@,mail. ru, Russia, Mytishchi, Main scientific metrological center of the Ministry of Defense of Russia,
Grigoriev Alexander Sergeevich, Senior Researcher, work1100@mail.ru, Russia, Mytishchi, Main Scientific Metrological Center of the Ministry of Defense of Russia
УДК 004.822 DOI: 10.24412/2071-6168-2021-6-193-198
ОНТОЛОГИЯ ВОЕННЫХ ТЕРМИНОВ
А.Е. Басалаев, А.А. Иванов
Рассматривается вопрос описания знаний военной науки в формализованном виде для обучения и машинной обработки.
Ключевые слова: онтология, военная наука, обучение, описание знаний, машинная обработка.
Военная наука - система знаний о войне, строительстве и подготовке вооруженных сил и государства к войне, принципах обеспечения военной безопасности [1]. Существующие модели этой науки, а также предметных областей, входящих в нее, являются глоссариями, представляющими собой списки терминов с их значениями, которые описываются в виде комментариев на естественном языке.
Такие комментарии, как правило, являются многозначными, в них отсутствуют явно выраженные связи между терминами, входящими в определение понятия. Кроме того, военная терминология, используемая в рамках как одной, так и смежных или не связанных между собой напрямую сферах военной деятельности зачастую имеет противоречивый характер.
