Методика функционального контроля средств радиосвязи автоматизированного радиоцентра Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

УДК 621.317 DOI: 10.24412/2782-2141-2022-3-30-52

Методика функционального контроля средств радиосвязи автоматизированного радиоцентра

Голюнов М.В.

Аннотация. В настоящей методике показано, что при применении резервирования, именно интервал неправильного функционирования средств радиосвязи оказывает основное влияние на их коэффициент готовности, и благодаря адаптации радиоволнового метода неразрушающего контроля к функциональному контролю радиосредств это влияние удается сократить. Определение данного интервала является логическим продолжением модели процесса контроля технического состояния средств радиосвязи, в которой предварительно произведена оценка достоверности, точности и полноты функционального контроля. Цель работы заключается в обеспечении требуемых значений коэффициентов готовности средств радиосвязи автоматизированного радиоцентра, за счет своевременной и достоверной идентификации их вида технического состояния (правильности функционирования) при ограниченных ресурсах средств контроля. Новизна: разработанная методика отличается от известных тем, что в ней произведен учет интервала неправильного функционирования средств радиосвязи при обеспечении требуемого значения их коэффициента готовности. Результат: в методике осуществлена поэтапная реализация целевой установки и получено математическое выражение для своевременной идентификации технического состояния средств радиосвязи. Практическая значимость заключается в возможности осуществить переход от планово-предупредительной стратегии технического обслуживания радиосредств на автоматизированном радиоцентре к техническому обслуживанию по фактическому техническому состоянию, благодаря своевременной и достоверной идентификации их вида технического состояния.

Ключевые слова: функциональный контроль, техническое состояние, параметрический отказ, средства радиосвязи, надежность, вероятность ошибки.

1. Постановка задачи на разработку методики функционального контроля средств радиосвязи автоматизированного радиоцентра

Целью разрабатываемой методики является обеспечение требуемых значений коэффициентов готовности средств радиосвязи (СРС) автоматизированного радиоцентра (АРЦ) [1] за счет своевременной и достоверной идентификации вида технического состояния (ТС) (правильности функционирования [2, 3]) радиосредств, при ограниченных ресурсах средств контроля (СК).

Объект методики - средства радиосвязи АРЦ.

В качестве предмета методики рассматриваются методы и технологии контроля технического состояния (КТС) СРС.

Исходными данными для методики являются: наличие СРС АРЦ в виде совокупности радиоприемных (РПУ) и радиопередающих (РПДУ) устройств, включая резервные комплекты, их тактико-технические и надежностные характеристики, требуемое значение коэффициента готовности КГ ^б СРС, перечень контролируемых параметров и среднее время Т* (априорная статистическая величина) выхода их значений за пределы допусков.

Выходные данные: информация, с требуемой достоверностью о ТС СРС Д|Зг. (РПУ),

¿2 (РПДУ) в процессе функционирования, с численной оценкой, интервал времени т между процедурами контроля технического состояния (КТС) радиосредств, обеспечение условия

тах К (*)> К*, е-

Для решения поставленной задачи, методику функционального контроля (ФК) средств радиосвязи АРЦ целесообразно разбить на следующие этапы:

1) формирование базы данных (БД) пороговых значений показателей качества функционирования (ПКФ) СРС (g2nop, АРг пор) АРЦ;

2) формирование базы состояний (БС) измерителя коэффициентов подобия сигналов (ИКПС) h (t);

3) функциональный контроль СРС АРЦ;

4) обеспечение требуемого значения коэффициента готовности Кгтреб СРС АРЦ за счет своевременной T = arg{maxKr(x)} и достоверной max D(идентификации вида ТС.

т/га 1

а™ ( xj )

Постановка задачи на разработку методики представлена на рис. 1, в виде общей схемы а) и схемы с разбиением ее на этапы - б), на которой обозначены: 1, 2, 3, 3 , 4 - этапы

3* __к*

..... означает, что третии этап методики осуществляется, в том числе, на

взаимодействующих (противоположных) АРЦ ; БД АРЦ - база данных АРЦ, осуществляющая взаимодействие с БД передающего (ПДРЦ) и приемного (ПРЦ) радиоцентров; КСА ПДРЦ (ПРЦ) - комплекс средств автоматизации ПДРЦ (ПРЦ); 0;. - перечнь контролируемых параметров с допусками Д0;., (у е {1, ), где ^ - количество

контролируемых параметров; , (/е{1,...,и); Тэе{Тэ1,...,;/е{/,...,/?}) - матрица значений ПКФ РПДУ размером Т^ х / , где п — количество видов применяемых сигналов, V — количество длительностей элементов Т3 применяемых сигналов, д — количество контролируемых частот /; среда РРВ - среда распространения радиоволн.

Рис. 1. Постановка задачи на разработку методики в виде общей схемы а) и схемы с ее разбиением на этапы б)

б)

2. Первый этап методики по формированию базы данных пороговых значений показателей качества функционирования средств радиосвязи автоматизированного радиоцентра

Для достижения высокой достоверности КТС радиосредств, благодаря внедрению предлагаемой методики, необходимо произвести предварительный анализ видов применяемых в СРС сигналов и осуществить настройку средств ФК.

В работах [4, 5] произведена оценка методической погрешности КТС СРС по ПКФ, с учетом наличия ошибок контроля первого и второго рода, где представлена геометрическая интерпретация зависимости ПКФ от контролируемых параметров в виде эллипса (эллипсоида) качества, вписанного в параметрический прямоугольник (параллелепипед). В результате, для минимизации методической погрешности КТС радиосредств по ПКФ необходимо:

1) произвести анализ технической документации на контролируемые СРС и определить исходные данные. Например: классы излучения РПДУ Л1Л (АТ), ПБ (ЧТ), 01Б (ОФТ), мощность РПДУ Р (Вт), уровень радиосигнала с выхода возбудительного устройства (ВУ) и (В), долговременную нестабильность частоты опорного генератора (ОГ) ВУ (РПУ) 50г, диапазон частот ВУ (РПУ) / = /^ - /^ (кГц), краевые искажения, вносимые в цифровые сигналы, тракт ВУ г| (%), перечень скоростей передачи данных в пределах класса излучения РПДУ (РПУ) Бе {1,..., у} (Бод), коэффициент шум а РПУ Кш (ОБ);

2) определить минимальное количество основных независимых параметров радиосредства 0;., от которых зависит целевая функция радиолинии в виде вероятности

радиосвязи с достоверностью, не хуже заданной и допусков на них Д0;. [6-8].

Например: Р = 1000 ± 100 (Вт), и = 1 ± 0,1 (В), 5ог=±5х10"8, г| < 5%, / =1500 —30000 (^ц), Т =1/ Б - 50, 75, 100, 200, 250, 500 (Бод),Кш <16 (ОБ);

3) установить аналитическую зависимость между ПКФ и техническими параметрами радиосредства. Например, для случая передачи г-го варианта дискретных узкополосных сигналов с АТ, ЧТ либо ОФТ, значение ПКФ определяется выражением [9]:

£М1-П)2*тс2[Л5ог/сТэ(1-т1)], (1)

где /с — частота контролируемого сигнала, Т3 — длительность информационной посылки.

В случае передачи сложных сигналов параллельной структуры, ПКФ примет вид:

*,'= 1

4ЛЛ

и э

Л

■ 2

(2)

£\UJJb sinc(nAfkT3)x exp( jA^)|

yk=k|

где иы, Ufo— амплитуды составляющих искаженного и эталонного сигналов, Afk, ДЧ^ -частотный и фазовый сдвиг между одноименными компонентами эталонного и искаженного сигналов;

4) проверить соблюдение условия g2 = f(0j) для всех видов применяемых в

контролируемых радиосредствах сигналов. Если математические модели установлены, то осуществляем переход к шагу 5, если нет, то к шагу 6;

5) вычислить значения пороговых уровней gj для перечня контролируемых

независимых параметров 0j, je {1, s};

6) определить значение g2nop экспериментально. При этом необходимо отметить, что, например, для ПКФ РПУ ДРг. пор установить аналитическую зависимость от технических параметров проблематично и требует дополнительных исследований. В этом случае,

k

пороговое значение ПКФ Лрг. пор возможно определить, исходя из целевой функции радиосредства либо экспериментально;

7) рассчитать пороговое значение ПКФ gi для /-го вида сигнала по формуле

gi

г пор

i пор

I ж—I 2

У пу

gj

s J=1

(3)

8) скорректировать значения профилактических допусков А0;. на параметры СРС, выполнив решение уравнения вида А©. = Г(^2пор), в этом случае все независимые параметры 0;, оказывающие влияние на ПКФ, равнозначно снижают его значение до порогового уровня при достижении своих допусков (парциально) [10];

9) сохранить значения %2пор и допусков Д©;. на контролируемые параметры для всех

видов сигналов в БД ПДРЦ.

На рис. 2 представлена блок-схема алгоритма первого этапа методики, осуществляющей формирование БД пороговых значений ПКФ и допусков на контролируемые параметры СРС АРЦ.

Рис. 2. Блок-схема алгоритма первого этапа методики, осуществляющей формирование БД пороговых значений ПКФ и допусков на контролируемые параметры СРС АРЦ

Представленный на рис. 2 алгоритм позволяет получать пороговые (опорные) значения ПКФ как приемных, так и передающих радиосредств и осуществлять коррекцию контролируемых параметров с целью минимизации методической погрешности.

3. Второй этап методики по формированию базы состояний измерителя коэффициентов подобия сигналов

Представленная на рис. 3 блок-схема алгоритма второго этапа методики, выполняющая формирование БС ИКПС, является следствием выражения (1), где в качестве комплексных сомножителей под знаком интеграла выступают искаженный сигнал, сформированный (обработанный) реальным радиосредством и сигнал, комплексно сопряженный с эталонным сигналом. Как известно, процедуру вычисления выражения (1) возможно реализовать на корреляторах или согласованных фильтрах (СФ) [11,12].

Рис. 3. Блок-схема алгоритма второго этапа методики, выполняющей формирование базы состояний ИКПС

Таким образом, задача по формированию БС ИКПС сводится к нахождению соответствующих сформированным эталонным цифровым радиосигналам импульсных характеристик СФ. Рассмотрим порядок работы второго этапа методики в виде алгоритма, представленного на рис. 3:

1) произвести анализ применяемых в радиолинии (РЛ) сигналов. Например: F1B, GIB, либо параллельный сигнал сложной структуры, которые можно представить, используя их аналитические представления [13]:

S*(t) = Цз exp [j(a>„t + фэ)] - ДЛЯ F1B, (t) = Un exp [j(m3t + tpj] - для GIB,

N

S(t) = ZUk3 exp[ j(W+(P*J] ,

k=1

где Ur3, ю (юэ1) и ф, r =1,...,m, t e [0, Гэ] - соответственно, амплитуда, частота (частота первой поднесущей) и начальная фаза r-ro ^^^^^та ^^монных сигналов;

2) сформировать цифровые эталонные модели применяемых радиосигналов Sni (t) и сохранить в базе знаний (БЗ) АРЦ;

Данные модели возможно получить за счет оцифровки тестовых радиосигналов, сформированных заведомо исправными СРС. В этом случае, модель радиосигнала будет

учитывать частотные характеристики используемых в радиотракте формирующих фильтров, также будет известна информационная манипулирующая последовательность;

3) рассчитать импульсные характеристики СФ ИКПС по условию к. (?) = S^ (?);

4) осуществить последовательную подачу на вход ИКПС сформированных эталонных сигналов Srэi (?). Отклик на выходе ИКПС в моменты времени ¡Т (I = 1,..., г ) будет иметь вид [4]:

Гг. Л

, (4)

s, к

Jsra (t )hn (t)dt

где 1/K - нормирующий коэффициент.

5) проверить выполнение условия g2 »1 для каждой пары сформированных сигнал-импульсных характеристик. Если условие выполняется, то осуществляем переход к шагу 6, если нет, то к шагу 7;

6) сохранить значения отсчетов (коэффициентов) импульсных характеристик СФ hn (t) ИКПСвБДАРЦ;

7) скорректировать расчет импульсных характеристик СФ фильтров и итерационно добиться выполнения условия g2 »1;

8) осуществить вывод информации о завершении формирования БС ИКПС. Результаты, полученные в ходе выполнения первого и второго этапов методики ФК

средств радиосвязи АРЦ, являются входными данными для ее третьего этапа.

4. Третий этап методики по функциональному контролю средств радиосвязи

автоматизированного радиоцентра

Задача первых двух этапов заключается в формировании первичной информации в БД (БС) комплекса средств автоматизации АРЦ, в части касающейся подсистемы КТС средств радиосвязи, в виде следующих исходных данных: g2^, АРг шр, h(t), которые, в свою

очередь, являются входными данными для третьего этапа методики.

Третий этап методики является следствием модели КТС радиосредств радиолинии в процессе функционирования, описанной в работе [10], и отражает непосредственное применение СРС по назначению в процессе эксплуатации. Рассмотрим порядок работы третьего этапа методики, в части касающейся ФК (идентификации вида ТС) РПДУ (формирователей сигналов - ФС), согласно блок-схемы алгоритма, представленной на рис. 4:

1) ввести исходные данные g2nop, h (t);

2) произвести измерения значений показателей качества функционирования g2 Tf

РПДУ тестово-функциональным методом в интервалах времени между сеансами передачи дискретной информации в PJI;

3) проверить соблюдение условия g2Tf > g2nop, если условие выполняется, то осуществляем переход к шагу 4, если нет, то к шагу 5;

4) произвести интерполяцию матрицы значений ПКФ g2 Tf;

5) выполнить управление аппаратурным ресурсом ПДРЦ — автоматизированное включение резервного коплекта (ВУ, усилителя мощности - УМ) с одновременным выводом неправильно функционирующего СРС на техническое обслуживание (ТО) или ремонт;

6) сохранить значения g2Tf для всех функционирующих (резервных) ФС в базе

данных ПДРЦ (АРЦ) с возможностью их последующего отображения в виде временного

00

ряда gTf(t) = ^gTf(m)xsmc(t-m) [14] (где t = m, т— интервал времени между

n=1

процедурами ФК) матриц значений ПКФ на АРМ оператора (дежурного) ПДРЦ (АРЦ); The control systems 35

0

*

7) осуществить передачу сообщения (сигнала) на ПРЦ о том, что «идентификация ТС ФС выполнена».

Рис. 4. Блок-схема алгоритма третьего этапа методики по ФК РПДУ

Для качественно-колтественной идентификации вида ТС РПУ на третьем этапе методики необходимо осуществить последовательность действий, согласно блок-схемы алгоритма, представленной на рис. 5:

1) ввести исходные данные ДРг. п0р,^0штш — минимальная вероятность ошибки в канале

связи (расчетная величина) р =К • (1 + 8 где К = /„ /82 ^ВД/* , и —

^^ «юн« иишу гоштт ош тт — ош треб' ' ^ ошшш р оштреб кшах ' р

коэффициент Стьюдента, В - скорость передачи информационных посылок, А/*^— максимальное (допустимое) время контроля функционирующего РПУ, а 50штреб- требуемая относительная погрешность оценки значения вероятности ошибки в канале связи [10];

2) произвести измерения отношения сигнал/шум К02 и т — параметра распределения Накагами для учета влияния среды распространения радиоволн на вероятность ошибки рш;

3) выполнить предварительную оценку значения вероятности ошибки в канале связи [15]:

Рош = 0,5(1 + К2/2т)-т;

4) проверить выполнение условия рш > рш для обеспечения требуемой точности 8др = /(80Ш1реб) (8ошчкб = /(^0) относительной идентификации ТС функционирующего РПУ

за время Д/* < А/*^. В противном случае, КТС функционирующего РПУ может занять

неопределенное время. Если условие выполняется, то осуществляется переход к шагу 5, если нет, то к шагу 6;

5) осуществить измерение (оценку) значений коэффициентов ошибок Кош1, Кош2

после первых решающих схем основных (функционирующих) и резервных (контролирующих) РПУ АРЦ;

6) продолжить измерения К02 и т - параметра;

2 *

7) получить текущее значение gi т/ с ПДРЦ по запросу с ПРЦ;

8) вычислить рш (а), ДК0Ш и определить значение Арг. согласно модели [10]:

AP¿ = arceos

V

-a.

(5)

где a=arccos(g г/). Представленная модель определена при обработке РПУ сигналов частотной телеграфии (ЧТ) для которых значение у2 при h02 равно 1, в случае приема сигналов относительной фазоразностной телеграфии (ОФТ) у2 = 2 [16, 17];

9) проверить выполнение условия ДР, < ДР, пор, если условие выполняется, то осуществляем переход к шагу 10, если нет, то к шагу 11;

10) сохранить значения Ар. в БД (АРЦ ) всех функционирующих (контролирующих)

РПУ с возможностью их последующего отображения в виде временного ряда

00

АР,(t) = ^ АРг.(nx) х sinc(t -т) на АРМ оператора (дежурного) ПРЦ (АРЦ );

n=1

*

11) выполнить управление аппаратурным ресурсом ПРЦ — автоматизированное включение резервного комплекта РПУ с одновременным выводом неправильно функционирующего комплекта (радиосредства) на ТО или ремонт.

Рис. 5. Блок-схема алгоритма третьего этапа методики по ФК РПУ

Таким образом, в результате выполнения блок-схем алгоритмов третьего этапа методики в БД АРЦ формируются временные ряды значений ПКФ контролируемых СРС, при анализе которых, с некоторой вероятностью, возможно осуществлять прогнозирование ТС СРС. При этом остается нерешенным вопрос о периодичности т выполнения процедур ФК СРС согласно вышеописанным алгоритмам. Следующий этап настоящей методики посвящен ответу на него.

5. Четвертый этап методики по обеспечению требуемого значения коэффициента готовности средств радиосвязи автоматизированного радиоцентра 5.1. Определение условий решения задачи по нахонедению оптимального интервала времени между процедурами функционального контроля средств радиосвязи

Необходимость полноты учета данных о фактическом ТС обслуживаемых СРС следует из определения надежности [18, 19]. Общая надежность радиотехнической системы определяется двумя вероятностями:

вероятностью нахождения выходного параметра системы (одного или нескольких) в зоне допуска во время нормального функционирования;

вероятностью безотказной работы элементов системы.

Теория надежности оперирует статистикой отказов элементов системы (восстанавливаемых, невосстанавливаемых), не делая различий в типах отказов. В этом случае, для подтверждения численных значений показателей, полученных в рамках теории надежности, при эксплуатации средств связи необходимо идеальное всестороннее диагностическое обеспечение, которое в режиме реального времени способно определять ТС средств (систем) связи.

В настоящее время при эксплуатации СРС в режиме реального времени встроенные средства контроля способны выявлять только отказы функционирования, которые могут возникать при скачкообразном изменении выходных параметров или быть следствием давно возникшего параметрического [18] (постепенного) отказа, своевременно не распознанного средствами контроля ТС. При параметрическом отказе радиотехническая система способна функционировать до момента проведения инструментального технического обслуживания (ТО-2), либо до момента наступления функционального отказа.

Для обеспечения общей надежности радиосредств необходимо совмещение по времени и месту систем функционального и параметрического контроля. Но если средства функционального контроля обычно являются неотъемлемой частью средств радиосвязи и осуществляют мониторинг их работоспособности в режиме реального времени, то средства параметрического контроля (СК) в виде аппаратно-программных измерительных средств достаточно сложны и их сложность сопоставима со сложностью объекта контроля (ОК), т. е. СРС, а может и превосходить их. Из этого следует необходимость перехода от непрерывного к дискретному контролю параметров целевой функции радиотехнической системы для обеспечения вероятности безотказной работы СК (например, за счет уменьшения наработки [19]) не ниже заданной, в течение установленного срока службы. В данном случае, возникает противоречие между необходимостью непрерывного параметрического контроля ОК и ограниченным ресурсом СК. Непрерывный контроль порождает «цепную реакцию контроля» («сторож сторожит сторожей» [19]), когда для контроля СК необходимо другое СК и разрешается это противоречие только заменой непрерывного контроля ТС СРС дискретным [20].

Рассмотрим различные варианты определения интервала времени между процедурами контроля технического состояния СРС по ПКФ (далее будем считать контроль по параметрам и ПКФ эквивалентным) при экспоненциальном законе распределения вероятности безотказной работы:

первый вариант — в процессе контроля значения ПКФ (параметров) радиосредство не функционирует и продолжает выполнять свои функции после проведения процедуры контроля ПКФ или восстанавливается. Надежностные характеристики СК не учитываются;

второй вариант — контроль ПКФ осуществляется в процессе функционирования. Надежностные характеристики СК не учитываются;

третий вариант — контроль ПКФ осуществляется в процессе функционирования. СК обладает надежностными характеристиками (средняя наработка до отказа Тск, срок службы).

Для вышеуказанных вариантов функционирования СРС необходимо определить, если это возможно, оптимальный интервал времени между процедурами параметрического контроля, максимизирующий значение целевой функции - коэффициента готовности max Кг (т).

5.2. Решение задачи определения оптимального интервала времени между процедурами функционального контроля средств радиосвязи согласно первому варианту

В первом варианте применяется стратегия ТО по состоянию (ТОС) с контролем параметров и периодичностью AtK в течение времени At* < tT0, где tTO - периодичность проведения технического обслуживания. При обнаружении отказа, изделие восстанавливают в течение времени Тв. В этом случае коэффициент технического использования К^, при условии

AtK / Т «1, имеет следующий вид [21,22], где Т - средняя наработка на отказ радиосредства:

K Т [l-exp(-AtK / Г)]

- Г [l-exp(-AtK / Т)] + AtK+At* *

Время, в течение которого осуществляется контроль параметров At*, является

расчетной постоянной величиной и определяется на стадии моделирования процесса контроля ТС, исходя из требований к полноте и достоверности результатов контроля. Выражение (6) не учитывает возможность выхода параметров средства связи за пределы своих допусков между процедурами КТС. Тогда запишем его с учетом интервала неправильного функционирования в виде [20]:

K =_Т[l-exp(-AtK / Т.)]_

ти Г [l- exp(-AtK / Т)] + AtK [l - exp(-AtK / Т)] + K+К' В выражении (7) произведен учет интервала неправильного функционирования, как интервала, возникающего с периодичностью Т, что в данном случае является допущением, поскольку средняя наработка на отказ учитывает как внезапные, так и постепенные отказы радиосредств, поэтому вероятность появления этого интервала с периодом Т будет меньше 1. Для определения максимального значения Кта найдем частную производную

сКта (AtK) / 5AtK от выражения (7) и приравняем ее к нулю.

В результате получаем уравнение, которое может быть приближенно решено при соблюдении условия AtK / Т << 1. Разложив exp(-AtK / Т) в ряд и, ограничившись тремя первыми членами, получим выражение:

. J_ (8)

Пример расчета: при Т = 6000 ч., At* = 1 /12 ч., AtK=V6000/12 » 22,4 ч., At* =U 6 ч., >/6000/^31,6 ч.

Уравнение (8) определяет оптимальный временной интервал между процедурами контроля параметров радиосредств по условию первого варианта.

Оптимизация временного интервала между процедурами КТС СРС по ПКФ, согласно условиям первого варианта возможна, если в качестве целевой функции использовать Кта.

По определению коэффициент готовности Кг не учитывает время на проведение ТО (Дt*), следовательно при At*=0, или при отсутствии перерывов в функционировании радиосредств во время проведения ФК, коэффициент технического использования (7) переходит в Кг, котор^ те имеет экстремумов.

5.3. Решение задачи определения оптимального интервала времени между процедурами функционального контроля средств радиосвязи согласно второму варианту

В том случае, если контроль параметров СРС осуществляется в процессе функционирования, то выражение (7) примет вид:

Т [1-ехр(-т /Т)1

К=^--—---^—, (9)

г Т [1-ехр(-т/Т)] + т[1-ехр(-т/Т)] + т

где т = Дк+ДГ*.

Формулу (9), исходя из условия т/Т «1, преобразуем к следующему виду [20]:

кг =—Т— • (10)

г Т + Т+х

В случае нераспознанного отказа, при котором снижается качество функционирования СРС ниже допустимого значения, минимальный (из-за вышеуказанного допущения) коэффициент готовности определяется выражением (10) и он обратно пропорционален интервалу времени между процедурами параметрического контроля т = Д^к + Д^*.

На рис. 6 представлены графики зависимости Кта (т), Кг(т) от интервала параметрического контроля т согласно выражениям (7) и (10), при Д^*= 1/12 ч.;1/6ч. (синий и красный цвет графиков соответственно), Тв = 100 ч.,Т = 6000 ч.

Рис. 6. Графики зависимости Кг (т), Кта(т)

На графиках рис. 6 виден экстремум функции Кта (т) (Кт (т) экстремумов не имеет), но

только если в процессе контроля параметров радиосредство не обеспечивает связь. Оптимальный интервал между процедурами контроля определяется выражением (8). Если параметрический контроль осуществляется в процессе функционирования радиосредства, то график Кг (т) (на Рис- 6 выделен черным цветом) представляет собой линейную зависимость от х и максимальное значение Кг достигнет при интервале времени между процедурами КТС средств радиосвязи равным нулю. В этом случае дискретный контроль переходит в непрерывный контроль и выражение (10) преобразуется к известному виду К=Т / (Т+ТВ) [18].

5.4. Решение задачи определения оптимального интервала временимежду процедурами функционального контроля средств радиосвязи согласно третьему варианту

В п. 5.1 настоящей методики было отмечено, что при длительной эксплуатации средств связи возникает противоречие между необходимостью непрерывного параметрического контроля ОК и ограниченным ресурсом СК.

Рассмотрим третий вариант определения интервала контроля ТС радиосредства, при котором контроль параметров осуществляется в процессе функционирования. Средство контроля обладает надежностными характеристиками: Гск- средняя наработка до отказа;

пГск - срок службы средства контроля, где п - натуральное число.

Параметрический контроль радиосредств предполагает наличие средств измерений, степень точности которых должна быть на порядок выше точности контролируемых параметров, при этом степень их сложности, в отличие от встроенных в ОК СК, сопоставима и даже превышает сложность СК. Согласно руководству по эксплуатации на изделие «Тишина - ПВР», уровень сигнала с выхода возбудителя РПДУ Р-176-У не должен отклоняться на величину более 1 В ± 0,1 В, краевые искажения радиотракта — не более 2 %, долгосрочное отклонение частоты опорного генератора - не более ±5х10_8 Гц, в течение года. Повышение требований к качеству формируемых СРС сигналов за счет применения методов цифровой обработки сигналов с одной стороны приводит к ужесточению требований к стабильности (допускам) параметров СРС, а с другой стороны вызывает необходимость создания средств измерений со значительно большей точностью измерения, т. е. должен действовать принцип опережающего повышения точности средств измерения по сравнению с допусками контролируемых параметров. Точность и сокращение времени ФК, а также необходимость длительного автономного функционирования в автоматическом режиме способствует росту сложности СК, при этом СК должны оставаться надежными в течение всего срока службы.

Представим вероятность безотказной работы СК в виде [20]:

P (t ) = exp

f At*N

T

JCK у

(11)

где ¿ = N, N — количество процедур параметрического контроля в течение срока

N=1

службы пГск СК, при этом вероятность безотказной работы СК не должна быть меньше некоторой минимальной наперёд заданной величины Рск „¿„, N = пГск / Д/к и, учитывая, что А^ >> А, то т » А^, тогда выражение (11) запишем в виде:

грск (т) = ехр (-м^/т);

IР (т) > Р ■ .

I. СК V / — СК шш

Система уравнений (12) позволяет просто определить минимальный интервал контроля т при известной минимальной величине вероятности безотказной работы СК Р тш»значение которой необходимо оценить.

СК должно оставаться высоконадежным в течение всего срока службы, поскольку его значения измерений являются определяющими при управлении аппаратурным ресурсом всего ПДРЦ (ПРЦ).

Критерий высокой надежности СК сформулируем в следующем виде [20]: надежность СК (в виде вероятности безотказной работы СК Рск (т)) в течение срока службы должна быть больше или равна надежности ОК, резервируемой системы (в виде коэффициента готовности к (т)),т- е. Р (т)> Кг(т).

В работе будем использовать резервирование методом замещения [18, 19], поскольку при использовании дискретного ФК, как основных (функционирующих), так и резервных (контрольных) СРС в сочетании с небольшим интервалом времени готовности к применению по назначению после включения не более 3 мин [23, 24], а при наличии «спящего» режима -десятки секунд, отпадает необходимость использования горячего структурного резервирования СРС на современных радиоцентрах, в этом случае применение резервирования методом замещения (в частности, дублирования) для повышения надежности СРС является наиболее эффективным.

Коэффициент готовности восстанавливаемой резервированной методом замещения системы определяется выражением [18]:

К =

'_

т+1

ер'

'= 0

(13)

где т - кратность резервирования, представим в следующем виде:

К (Т) =

р= Т/Т. Уравнение (13) с учетом выражения (10)

т

ер'

т+1

где р* = х / Т .

(14)

ер' + р*

'= 0

Цель диагностической системы заключается в своевременном определении ТС ОК с

требуемой достоверностью и полнотой. Время, необходимое для осуществления контроля к *

ДГК, достоверность и полнота контроля определяются на этапе моделирования процесса контроля [10]. Оптимизационная задача по определению своевременности ФК СРС сводится к нахождению временного интервала т между процедурами контроля с целью превышения значения Кг (т) требуемого значения коэффициента готовности СРС КГЧ)еб, в течение

времени пТск и будет иметь вид:

Гр (т)> Кг(т);

тах Кг (х)> К,

г треб9

т = аг§|тахКг(т)[.

I т/Л 1

(15)

Будем считать достоверность каждой процедуры КТС СРС высокой. Запишем первое неравенство системы неравенств (15) в следующем виде:

ехр

иД£

* л

Т + т

(16)

Правая часть неравенства (16) получена из уравнения (9) при Т = 0 ч- Это может показаться грубым допущением, однако уже при однократном резервировании методом замещения (дублирование) значения времени восстановления до 5 суток практически не оказывают влияние на результат решения неравенства (16), но решение значительно упрощается.

Неравенство (16), при условии т/т «1, преобразуем к виду:

ехр(-иД/*/т)>ехр(-т/Т). (17)

Прологарифмируем левую и правую часть неравенства (17) и в результате получаем:

т>фПпй*. (18)

Полученное неравенство (18) при n = 1 совпадает с выражением (8) и представляет собой решение неравенства (16) а, в случае равенства, определяет оптимальный интервал времени между процедурами ФК СРС максимизирующий значение коэффициента готовности max Кг (т) .

На рис. 7 представлены графики зависимости Kr, Кг (т) при резервировании методом

замещения (дублировании) согласно уравнений (13), (14) (пунктирные линии черного и красного цвета соответственно), а также графики зависимости вероятности безотказной работы средства контроля р (т)(12) при изменении n от 1 до 10. Исходные данные для

построения графиков: T = 6000 ч., TB = 120 ч., At* = 1 /12 ч.

т(ч.)

Рис. 7. Графики зависимости Кг, Кг (т), Рк(т)

На рис. 7 точки пересечения Кг (т), с Рск (т) определяются выражением т = фп'/А/.* . Значение п равно количеству линий графика р (т) над красной пунктирной линией зависимости Кг(т) при различных т и соответствует количеству интервалов пТск, в течение которых будет выполняться первое неравенство системы неравенств (15).

Из графиков на рис. 7 видно, что сокращение интервала времени между процедурами параметрического контроля приближает нижнюю границу Кг (т) к расчетному значению Кг (13) и будет ему соответствовать при непрерывном контроле ТС (т= 0 ч.).

5.5. Решение задачи по определению оптимального интервала времени меяеду процедурами функционального контроля средств радиосвязи с учетом времени выхода определяющих параметров за пределы установленных допусков

Решение (18) определено при условии наступления интервала неправильного функционирования т СРС с периодичностью Т, что означает принятие допущения о том, что существуют только параметрические отказы, оказывающие влияние на целевую функцию PJL Однако существуют внезапные отказы, которые никак не проявляются до момента перехода радиосредств из работоспособного в неработоспособное состояние, причиной которых могут быть постепенные деградационные физико-химические процессы внутри интегральных микросхем (FPGA-ма^шц), например, из-за воздействия ионизирующего излучения, температуры [25] или дефектов при изготовлении (нарушение технологического

процесса). При этом средняя наработка на отказ Г учитывает средние потоки отказов элементов из которых состоит радиосредство и обычно не превышает для современных цифровых средств радиосвязи нескольких тысяч часов. Поэтому средняя наработка на отказ Т всегда будет меньше среднего времени выхода определяющих параметров СРС за пределы установленных допусков Т * (Т <Т *).

В работе [26] в разделе 2.1 приведены результаты экспериментального исследования закономерностей дрейфа определяющих нерегулируемых параметров радиоэлектронной аппаратуры.

Условия проведения эксперимента:

1) измерение значений параметров производилось один раз в квартал I (сеч);

2) статистическая однородность снимаемой информации обеспечивалась за счет использования в качестве объекта исследования комплектов РЭА, введенных в эксплуатацию одновременно и выработавших одинаковый ресурс;

3) в ходе эксперимента выдерживались однородные условия и режимы эксплуатации СРС;

4) после установки единых исходных состояний контролируемых параметров, измерение их значений производилось одними средствами контроля по единой методике, коррекция параметров не осуществлялась.

В ходе эксперимента была получена и обработана следующая информация:

1) по мощности сигнала радиопередающего устройства с объемом выборки 61;

2) по шумовом у параметру ( кТ0) радиоприемного устройства с объемом выборки 58;

3) по уровню сигнала на выходе генератора шума с объемом выборки 63.

На рис. 8—13 показаны графики изменения математического ожидания т(^)и дисперсии значений контролируемых параметров и их границы, определенные с

доверительной вероятностью Р = 0,95.

Рис. 8. Кривые, аппроксимирующие математическое ожидание т(^) случайного процесса (СП) изменения мощности сигнала радиопередающего устройства

200 192 184 176 168 160, ■а. 152 ц М4 136 128 120 112 104 96

- Оу(')\ --

1- ~■ — _.__- — — - __ _ - , О,,!/)«

1

8

2 3 4 5 6 7

I (сгч)

Рис. 9. Кривые, аппроксимирующие дисперсию СП изменения мощности сигнала радиопередающего устройства

10.6 10.4 10,2 10

-Э 98

1i 9,6 9,4 9,2 9 8.8,

my(i)e s / .

\ / У

\ *

---- cl J «¿У

8

2 3 4 5 6 7 t (сеч)

Рис. 10. Кривые, аппроксимирующие математическое ожидание m(t) СП изменения шумового параметра радиоприемного устройства

9

5 7

6

Q S 4 3 2.

N

-- f ^ - ' V Dyiiy

5

t (сеч)

Рис. 11. Кривые, аппроксимирующие дисперсию D(t) СП изменения шумового параметра радиоприемного устройства

-24 г -26 ' -28 -30 -32 -34 S -36 Е -38 -40 -42 -44 -46

~48, 8 9 10 II 12 13 14 15 16 17

t (сеч)

Рис. 12. Кривые, аппроксимирующие математическое ожидание m(t) СП изменения уровня сигнала на выходе генератора шума

Рис. 13. Кривые, аппроксимирующие дисперсию D(t) СП изменения уровня сигнала на выходе генератора шума

Экспериментальные данные изменения m(t) и D(t) СП подтверждают модель, в которой значения контролируемого параметра y(t) представляют собой аддитивный нестационарный СП. При этом y(t) может быть представлен в виде суммы двух независимых

компонент: случайной детерминированной, отражающей необратимые изменения состояния технического объекта, и случайной £(/), обусловленной различными флюктуациями эксплуатационных факторов [7, 8, 26].

Из графиков, представленных на рис. 8-13 следует, что математическое ожидание и дисперсия контролируемых параметров (случайных процессов) с течением времени увеличиваются. Причем скорость изменения математического ожидания выше скорости изменения дисперсии контролируемых параметров. Так же графики на рис. 8 — 13 позволяют

гт*

оценить среднее время выхода определяющих параметров за пределы допуска Т .

Пример расчета.

1) если принять допуск на снижение выходной мощности РПДУ в 15 %, то, согласно графику рис. 8, Т"состоит 7,5 (кв.)хЗ (мес.)х730 (ч.) = 16425 (ч);

2) если коэффициент шума РПУ не должен превышать 10,2, то, согласно графику на рис. 10, Т"состоит 8,5 (кв.)хЗ (мес.)х730 (ч.) = 18615 (ч).

Полученные по экспериментальным графикам рис. 8, 10, 12 средние значения времени

*

выхода определяющих параметров за пределы допуска Т кратно превышают среднюю наработку на отказ контролируемых радиосредств.

Например, согласно ГОСТ Р 52016-2003 [23] средняя наработка на отказ магистральных РПУ ДКМ диапазона должна быть не менее 7000 ч при круглосуточной работе (1 год - 8 760 ч.). Согласно ГОСТ Р 51903-2002 [24] наработка на отказ РПДУ ДКМ диапазона должна составлять для полупроводниковых не менее 5000 ч (5 кВт), 6000 ч (1 кВт), для РПДУ полупроводниково-лшпового исполнения 2600 ч и 3000 ч, соответственно.

На рис. 14 представлено графическое отображение интервала неправильного функционирования в процессе функционирования радиосредства (а) и резервируемой методом замещения системы (б).

Рис. 14. Графическое отображение интервала неправильного функционирования в процессе эксплуатации радиосредств (а) и резервируемой методом замещения системы (б)

На рис. 14 а), б) показаны интервалы времени работоспособного состояния Т и восстановления Т^ (' = 1,...,и) радиосредств, а так же среднее время выхода определяющих

параметров за пределы допуска Т * и интервал времени неправильного функционирования т'. На рис. 14 6) время Т^ ~ 0> поскольку в этот момент происходит отказ функционирования радиосредства и осуществляется включение резервного комплекта. Важно отметить, что, работающие в круглосуточном режиме встроенные средства функционального контроля радиосредств, сигнализируют о наступлении отказа (для оператора эти отказы являются внезапными и явными), что позволяет своевременно осуществить включение резервного комплекта средств радиосвязи в работу. При этом выявить момент снижения качества функционирования средств связи ниже допустимого без использования средств измерений

не представляется возможным, что, как было отмечено выше, приводит к существованию продолжительных периодов т' (на рис. 14 а), б) выделен красными пунктирными линиями), скрытых от служб эксплуатации, причин заниженных технологических показателей средств связи, носящих многодневный и даже многомесячный характер [27].

Выражение (10), с учетом того, что Т <Т* и равной вероятности выхода ПКФ за пределы допуска в интервалах (0;т/2] и (т/2;т] примет вид:

K (*) = ■

T

(19)

Т + Тв+ 0,5Тт/Т *

Отношение Т / Т * представляет собой вероятность наступления интервала неправильного функционирования т/2 в течение времени Т, а произведение 0,5Тт / Т* — среднее время задержки восстановления СРС. В случае резервируемой системы значение 0,5Тт / Т*— среднее время задержки включения резерва в течение времени Т.

Первое неравенство системы (15) при экспоненциальном законе распределения вероятности безотказной работы СК запишем в виде:

exp

nAt,

* N

(20)

Г + 0,57г/Г Г+0,5т

Решение неравенства (20) относительно т приводит к следующей формуле:

т>^2пТ*Лг* . (21)

При этом решение (21) практически не зависит от кратности резервирования и будет выполнятся уже при однократном резервировании методом замещения (дублирования) СРС.

На рис. 15 а), б) представлены графики зависимости вероятности безотказной работы средств контроля р (п,т) (12) при обеспечении неравенства (20) на интервале времени пТск

(п = 1,...,10), график зависимости Кг (т)(14)и Г*= 20000 (ч) (Тв = 0), Дгк*=1/12 (ч).

Рис. 15. а), б) Графики зависимости р(п, т), Кг(т)

На рис. 15 а) кривая линия, образованная пересечением графиков функций (п, т) иКг(т) (21), содержит множество точек с координатами (п, т), обеспечивающих тах Кг (т) .

Решение (21) получено при наихудших условиях - экспоненциальном законе распределении вероятности безотказной работы СК и может служить, при сохранении остальных параметров равными, в качестве оценки минимальной частоты дискретного ФК СРС. При других законах распределения вероятности безотказной работы СК осуществлять ФК радиосредств возможно с большей частотой.

5.6. Блок-схема алгоритма четвертого этапа методики по обеспечению требуемого значения коэффициента готовности средств радиосвязи автоматизированного радиоцентра

Целью четвертого этапа методики ФК средств радиосвязи АРЦ является обеспечение выполнения второго нестрогого неравенства условий (15) в виде: тахКг(т) > КГЧ)еб.

Рассмотрим порядок работы четвертого этапа методики в виде алгоритма, представленного на рис. 16:

1) ввести исходные данные: Т, Тск, КГЧ)еб, Дг*, п;

2) применить формулы из теории надежности (например (13)) и обеспечить выполнение условия Кг > Кг^ (неравенство строгое);

Рис. 16. Блок-схема алгоритма четвертого этапа методики по обеспечению требуемого значения коэффициента готовности радиосредств автоматизированного радиоцентра

3) произвести предварительную оценку среднего времени выхода определяющих параметров за пределы своих допусков T *(g2> g2op) по имеющейся статистике

параметрических отказов. Если таких статистических данных нет, то априорную оценку среднего времени выхода определяющих параметров за пределы своих допусков осуществить из следующего выражения T* »(2-5- 4)T, а в процессе непосредственного применения по назначению контролируемых радиосредств (всей автоматизированной сети радиосвязи [1, 28]) производить ее коррекцию по собранной статистике параметрических отказов [18,19];

4) рассчитать с помощью выражения (21) периодичность ФК СРС. Расчет т осуществлять с n = 1 и т. д.;

5) определить значение Кг (т)по формуле (14);

6) проверить соблюдение условия Кг (т) > Кг^. Проверку осуществлять с п = 1 и т. д. и добиться выполнения условия Кг (т)> Кг^ при максимальном значении п. Если условие

выполняется, то осуществляем переход к шагу 8, если нет, то к шагу 7;

7) произвести корректировку входных параметров и добиться выполнение условия

К № КГЧ№6;

8) сохранить значения т в БД АРЦ.

Заключение

Используемые в настоящее время методы повышения надежности объектов (систем) в своих математических выражениях не учитывают интервал времени неправильного функционирования, который возникает из-за нераспознанного (скрытого) параметрического отказа, т. е. они определены для случая идеального диагностического обеспечения, что не соответствует действительности. В настоящей методике показано, что при применении резервирования именно интервал неправильного функционирования СРС будет оказывать основное влияние на их коэффициент готовности, и благодаря адаптации радиоволнового метода неразрушающего контроля к ФК СРС это влияние удается сократить.

Новизна предложенной методики функционального контроля средств радиосвязи АРЦ заключается в том, что в ней произведен учет интервала неправильного функционирования при обеспечении требуемого значения коэффициента готовности СРС, что позволяет:

1) своевременно, с требуемой достоверностью, выявлять постепенные (скрытые) отказы, как передающих, так и приемных радиосредств, благодаря измерению значений их ПКФ в процессе функционирования;

2) осуществить переход от планово-предупредительной стратегии технического обслуживания радиосредств на АРЦ к техническому обслуживанию по фактическому техническому состоянию, за счет репликации данных об их техническом состоянии;

3) обосновать скважность проведения процедур контроля РПУ и РПДУ на АРЦ, а также режим работы контролирующих средств и обеспечить высокую надежность СРС в процессе длительной эксплуатации на АРЦ.

Литература

1. Аллакин В.В., Голюнов М.В. Анализ научно-методического аппарата удаленного мониторинга технического состояния информационно-телекоммуникационных сетей и систем // Техника средств связи. 2020. № 4 (152). С. 17-36.

2. Клюев В.В., Пархоменко П.П., Абрамчук В.Е. Технические средства диагностирования. -М.: Машиностроение, 1989. - 672 с.

3. Клюев В.В., Соснин Ф.Р., Ковалев A.B. Неразрушающий контроль и диагностика: справочник / Под общ. ред. В. В. Клюева. М.: Машиностроение, 2005. 656 с.

4. Будко П.А., Федоренко В.В. Управление в сетях связи. Математические модели и методы оптимизации: Монография. - М.: Издательство физико-математтеской литературы, 2003. 539 с.

5. Федоренко В.В., Будко ПА. Расчет эксплуатационных допусков на параметры каналообразующей аппаратуры // Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника. 2000. № 4. С. 55-60.

6. Будко Н.П., Винограденко A.M., Меженов A.B. К вопросу обоснования понятийного аппарата неразрушающего экспресс-контроля технического состояния оборудования системы связи и радиотехнического обеспечения аэродрома // Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли. 2019. Т. 11. № 6. С. 30-44.

7. Абрамов О.В. Планирование профилактических коррекций параметров технических устройств и систем // Информатика и системы управления. 2017. № 3 (53). С. 55-66.

8. Абрамов О.В., Розенбаум А.Н. Управление эксплуатацией систем ответственного назначения. Владивосток: Дальнаука, 2000. 200 с.

9. Федоренко В.В. Способ контроля средств радиосвязи по показателю качества // Механизация и автоматизация управления. 1991. № 2. С. 19-22.

10. Голюнов М.В. Аналитическая модель контроля технического состояния радиосредств радиолинии в процессе функционирования с предварительной оценкой сигнальной и помеховой обстановки в канале связи // Техника средств связи. 2022. № 1 (157). С. 69-95.

11. Улахович Д.А. Цифровая обработка сигналов. Краткий курс. - СПб.: ВАС, 2017. - 408 с.

12. Филимонов В.А., Остроумов O.A. Теория электрической связи: Учеб. пособие: В 2 ч. Ч. 1. СПб.: ВАС, 2015. 200 с.

13. Федоренко В.В. Математическая модель системы передачи сигналов для решения задач контроля // Электронное моделирование. 1991. № 6. С. 85-88.

14. Волков Л.Н., Немировский М.С., Шинаков Ю.С. Системы цифровой радиосвязи: базовые методы и характеристики: Учеб. пособие. - М.: Эко-Тревдз, 2005. - 392 с.

15. Семисошенко М.А. Помехоустойчивость линий декаметровой радиосвязи, осуществляющих передачу дискретных сообщений ионосферными волнами // Радиотехника, электроника и связь: сборник докладов V Международной научно-технической конференции (Омск, АО «ОНИИП», 07-09 октября2019 г.). С. 9-16.

16. Сикарев A.A., Соболев В.В. Функционально устойчивые демодуляторы сложных сигналов. - М.: Радио и связь, 1988. - 224 с.

17. Сикарев A.A., Фалько А.И. Оптимальный прием дискретных сообщений. -М.: Связь, 1978.- 328 с.

18. Половко А.М., Гуров С.В. Основы теории надежности. СПб.: БХВ-Петербург, 2006. 704 с.

19. Черкесов Г.Н. Надежность аппаратно-программных комплексов. Учебное пособие. СПб.: Питер, 2005. 479 с.

20. Голюнов М.В. Своевременность контроля технического состояния средств радиосвязи // Техника средств связи. 2021. № 4 (156). С. 61-68.

21. Давыдов П.С. Техническая диагностика радиоэлектронных устройств и систем. Москва: Радио и связь, 1988. 256 с.

22. Губин Н.М., Матлин Г.М. Качество связи. Теория и практика. - М.: Радио и связь, 1986. -

272 с.

23. ГОСТ Р 51903-2002. Передатчики радиосвязи стационарные декаметрового диапазона волн. Основные параметры, технические требования и методы измерений.

24. ГОСТ Р 52016-2003. Приемники магистральной радиосвязи гектометрового-декаметрового диапазона волн. Параметры, общие технические требования и методы измерений.

25. Строганов А. Характеристики надежности современных ПЛИС II Электроника: Наука, технология, бизнес. 2019. № 4 (185). С. 52-58.

26. Моисеев С.А. Метод прогнозирующего контроля радиоэлектронной аппаратуры с адаптацией межконтрольного интервала: дис. ... канд. техн. наук: 05.11.13 / Моисеев Сергей Александрович. - Орел: ГУ-У^Ж, 2013. 198 с.

27. Исаков Е.Е. Основные принципы построения устойчивой военной связи и возможные способы их реализации. СПб.: ВАС, 2015. 447 с.

28. Николашин Ю.Л., Будко П.А., Жуков Г.А. Основные направления модернизации декаметровой системы связи II Техника средств связи. 2019. № 1 (145). С. 13-25.

References

1. Allicin V.V., Golunov M.V. Analysis of scientific and methodological apparatus for remote monitoring of the technical condition of information and telecommunication networks and systems. Means of communication equipment.. 2020. No 4 (152). Pp. 17-36 (in Russsian).

2. Klyuev V.V., Parkhomenko P.P., Abramchuk V.E. Technical means of diagnostics. Moscow: Mechanical Engineering, 1989. 672 p. (in Russsian).

3. Klyuev V.V., Sosnin F. R., Kovalev A.V. Non-destructive testing and diagnostics: handbook. Under the general editorship of V.V. Klyuev. M.: Mechanical Engineering, 2005. 656 p. (in Russsian).

4. Budko P.A., Fedorenko V.V. Management in communication networks. Mathematical models and optimization methods: Monograph. Moscow: Publishing House of Physical and Mathematical Literature, 2003. 539 p. (in Russsian).

5. Fedorenko V.V., Budko P.A. Calculation of operational tolerances for parameters of channel-forming equipment. Radioelectronics. 2000. № 4. Pp. 55-60 (in Russsian).

6. Budko N.P., Vinogradenko A.M., Mezhenov A.V. On the issue of substantiation of the conceptual apparatus of non-destructive express control of the technical condition of the equipment of the communication system and radio engineering support of the airfield. High-tech technologies in space research of the Earth. 2019. Vol. 11. No. 6. pp. 30-44 (in Russsian).

7. Abramov O.V. Planning of preventive corrections of parameters of technical devices and systems. Informatics and control systems. 2017. No. 3 (53). pp. 55-66 (in Russsian).

8. Abramov O.V., Rosenbaum A.N. Management of operation of systems of responsible purpose. Vladivostok: Dalnauka, 2000. 200 p. (in Russsian).

9. Fedorenko V.V. Method of control of radio communication facilities by quality indicator. Mechanization and automation of management. 1991. No. 2. pp. 19-22 (in Russsian).

10. Golyunov M.V. Analytical model for monitoring the technical condition of radio equipment of a radio line in the process of functioning with a preliminary assessment of the signal and interference situation in the communication channel. Means of communication equipment. 2022. No. 1 (157). pp. 69-95 (in Russsian).

11. Ulakhovich D.A. Digital signal processing. Short course. D.A. Ulakhovich - St. Petersburg: VAS, 2017. - 408 p. (in Russsian).

12. Filimonov V.A., Ostroumov O.A. Theory of electrical communication: Textbook: In 2 hours 1. St. Petersburg: VAS, 2015. 200 p. (in Russsian).

13. Fedorenko V.V. Mathematical model of a signal transmission system for solving control problems. Electronic modeling. 1991. No. 6. Pp. 85-88. (in Russsian).

14. Volkov L.N., Nemirovskiy M.S., Shinakov Yu.S. Digital radio communication systems: basic methods and characteristics: Textbook. Moscow: Eco-Trends, 2005. - 392 p. (in Russsian).

15. Semisoshenko M.A. Noise immunity of decameter radio communication lines transmitting discrete messages by ionospheric waves. Radio engineering, electronics and communications: collection of reports of the V International Scientific and Technical Conference (Omsk, JSC "ONIIP", October 07-09, 2019). pp. 9-16 (in Russsian).

16. Sikarev A.A., Sobolev V.V. Functionally stable demodulators of complex signals. Moscow: Radio and Communications, 1988. - 224 p. (in Russsian).

17. Sikarev A.A., Falko A.I. Optimal reception of discrete messages. Moscow, "Svyaz", 1978. - 328 p. (in Russsian).

18. Polovko A.M., Gurov S.V. Fundamentals of reliability theory. St. Petersburg: BHV-Petersburg, 2006. 704 p. (in Russsian).

19. Cherkesov G. N. Reliability of hardware and software complexes. Study guide. St. Petersburg: Peter, 2005. 479 p. (in Russsian).

20. Golyunov M. V. Timeliness of monitoring the technical condition of radio communications equipment. Means of communication equipment. 2021. No. 4 (156). pp. 61-68 (in Russsian).

21. Davydov P.S. Technical diagnostics of radio electronic devices and systems. Moscow: Radio and Communications, 1988. 256 p. (in Russsian).

22. Gubin N.M., Matlin G.M. The quality of communication. Theory and practice. Moscow: Radio and Communications, 1986. - 272 p. (in Russsian).

23. GOST R 51903-2002. Stationary radio transmitters of the decameter wave range. Basic parameters, technical requirements and measurement methods. (in Russsian).

24. GOST R 52016-2003. Receivers of the mainline radio communication of the hectometer-decameter wave range. Parameters, general technical requirements and measurement methods. (in Russsian).

25. Stroganov A. Reliability characteristics of modern FPGAs. Electronics: Science, technology, business. 2019. No. 4 (185). pp. 52-58 (in Russsian).

26. Moiseev S. A. Method of predictive control of electronic equipment with the adaptation of the intercontrol interval: dis. ... Candidate of Technical Sciences: 05.11.13. Moiseev Sergey Alexandrovich. -Orel: GU-UNPK, 2013. 198 p. (in Russsian).

27. Isakov E. E. Basic principles of building a stable military communication and possible ways to implement them. St. Petersburg: VAS, 2015. 447 p. (in Russsian).

28. Nikolashin Yu. L., Budko P. A., Zhukov G. A. The main directions of modernization of the decameter communication system. Means of communication equipment. 2019. No. 1 (145). pp. 13-25 (in Russsian).

Статья поступила 31 августа 2022 г.

Информация об авторе

Голюнов Михаил Валерьевич — Адъюнкт кафедры Военной академии связи им. Маршала Советского Союза С.М. Буденного. Тел.: +7 (812) 247-98-42. E-mail: [email protected]. Адрес: г. Санкт-Петербург, Тихорецкий проспект, д. 3.

Methodology of functional control of radio communication facilities of an automated radio center

M.V. Golyunov

Annotation. In this technique, it is shown that when using redundancy, it is the interval of improper functioning of the radio communication sresdtv that has the main effect on their readiness coefficient and, thanks to the adaptation of the radio wave method of non-destructive testing to the functional control of radio equipment, this influence can be reduced. The definition of this interval is a logical continuation of the model of the process of monitoring the technical condition of radio communication facilities, in which the reliability, accuracy and completeness offunctional control have been previously assessed. The purpose of the work is to provide the required values of the readiness coefficients of the automated radio center's radio communication facilities due to timely and reliable identification of their type of technical condition (correct functioning) with limited resources of control facilities. Novelty: the developed methodology differs from the known ones in that it takes into account the interval of improper functioning of radio communication facilities while ensuring the required value of their availability coefficient. Result: a phased implementation of the target installation was carried out in the methodology and a mathematical expression was obtained for the timely identification of the technical condition of radio communication facilities. The practical significance lies in the possibility of making the transition from a planned preventive strategy of maintenance of radio equipment at an automated radio center to maintenance according to the actual technical condition due to timely and reliable identification of their type of technical condition.

Keywords: functional control, technical condition, parametric failure, means of radio communication, reliability, probability of error.

Information on Autor

Golyunov Mikhail Valeryevich - Adjunct of the Department of the Military Academy of Communications named after Marshal of the Soviet Union S.M. Budyonny. Tel.: +7 (812) 247-98-42. E-mail: [email protected]. Address: St. Petersburg, Tikhoretsky Prospekt, 3.

Для цитирования: Голюнов M.B. Методика функционального контроля средств радиосвязи автоматизированного радиоцентра // Техника средств связи. 2022. № 3 (159). С. 30-52. DOI: 10.24412/2782-2141-2022-3-30-52.

For citation: Golyunov M.V. Methodology of functional control of radio communication facilities of an automated radio center. Means of Communication Equipment. 2022. No. 3 (159). Pp. 30-52. DOI: 10.24412/2782-2141-2022-3-30-52 (in Russian).