Научная статья на тему 'Методика теплового диагностирования и контроля технического состояния радиоэлектронного оборудования'

Методика теплового диагностирования и контроля технического состояния радиоэлектронного оборудования Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
374
87
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
РАДИОЭЛЕКТРОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ / ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ / КОНТРОЛИРУЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ / ДИАГНОСТИРОВАНИЕ / ДАТЧИКИ

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Будко Павел Александрович, Винограденко Алексей Михайлович, Гойденко Владимир Константинович

При эксплуатации вооружения, военной и специальной техники, в особенности автономных объектов, таких как роботизированные комплексы, автономные космические и подводные аппараты, автоматизированные узлы связи и радиоцентры, малообитаемые отсеки кораблей и подводных лодок возрастает актуальность, создания эффективных унифицированных средств диагностики и способов неразрушающего контроля на этапах испытаний и текущей эксплуатации, единых для вооружения, военной и специальной техники всех видов и родов Вооруженных Сил Российской Федерации. В состав современных образцов вооружения, военной и специальной техники входит разнообразное радиоэлектронное оборудование, работоспособность которого всегда характеризуется большим числом параметров, контроль которых целесообразно осуществлять в несколько этапов. Для осуществления диагностики и контроля радиоэлектронного оборудования сбор измерительной информации необходимо осуществлять в режиме реального времени, не допуская перехода предаварийного технического состояния радиоэлектронного оборудования в аварию. Целью работы является разработка методики теплового контроля и диагностики плат, блоков, модулей радиоэлектронных систем образцов вооружения, военной и специальной техники, основанной на анализе изменения тепловых режимов элементов радиоэлектронного оборудования. Решение задачи контроля и диагностики основано на проведении мониторинга изменения температурных значений элементов. Проведенный анализ существующих способов диагностики и контроля технического состояния, применяемых в различных отраслях промышленной электроники и электротехники показал относительно высокую вероятность ошибки при измерении малых отклонений параметров контролируемых объектов от нормы, низкую достоверность результатов идентификации состояний контролируемого объекта, избыточность измерительной информации, относительно большое время поиска неисправности и высокую вероятность отказа в обслуживании. Для устранения избыточности предложено осуществлять выборочный контроль элементов радиоэлектронного оборудования, в нескольких точках, наиболее критичных для определенного типа аппаратуры параметрам, а также фиксировать не все превышения отклоняющихся от нормы параметров, а только предаварийные сигналы. В этом случае важно, чтобы данные, поступающие с каждого датчика дополняли друг друга, образуя более полную «картину» технического состояния.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Будко Павел Александрович, Винограденко Алексей Михайлович, Гойденко Владимир Константинович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The method of thermal diagnostics and controlof technical condition of radioelectronic equipment

During the operation of weapons, military and special equipment, especially Autonomous objects, such as robotic systems, Autonomous space and underwater vehicles, automated communication centers and radio centers, low-habitat compartments of ships and submarines, the urgency of creating effective unified diagnostic tools and methods of non-destructive testing at the stages and current operation, unified for weapons, military and special equipment of all types and types of the armed forces of the Russian Federation. The composition of modern weapons, military and special equipment includes a variety of electronic equipment, the performance of which is always characterized by a large number of parameters, the control of which is advisable to carry out in several stages. To carry out diagnostics and control of radio electronic equipment, it is necessary to collect measurement information in real time, preventing the transition of the pre-emergency technical condition of radio electronic equipment into an accident. The aim of the work is to develop a method of thermal control and diagnostics of boards, blocks, modules of radio-electronic systems of weapons, military and special equipment, based on the analysis of changes in thermal conditions of elements of radio-electronic equipment. The solution of the problem of control and diagnostics is based on the monitoring of changes in the temperature values of the elements. The analysis of the existing methods of diagnosis and control of technical condition used in various industries of industrial electronics and electrical engineering showed a relatively high probability of error in the measurement of small deviations of the parameters of the controlled objects from the norm, low reliability of the results of identification of the States of the controlled object, the redundancy of measurement information, a relatively long Troubleshooting time and a high probability of failure in service. To eliminate redundancy, it is proposed to carry out selective control of elements of electronic equipment, at several points, the most critical parameters for a certain type of equipment, as well as to record not all exceedances of the parameters that deviate from the norm, but only pre-alarm signals. In this case, it is important that the data coming from each sensor complement each other, forming a more complete “picture” of the technical condition.

Текст научной работы на тему «Методика теплового диагностирования и контроля технического состояния радиоэлектронного оборудования»

КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЗЕМЛИ, Т 11 № ' ИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА

-2019

doi: 10.24411/2409-5419-2018-10220

МЕТОДИКА ТЕПЛОВОГО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ И КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ РАДИОЭЛЕКТРОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ

БУДКО

Павел Александрович1

ВИНОГРАДЕНКО Алексей Михайлович2

ГОЙДЕНКО

Владимир Константинович3

Сведения об авторах:

1д.т.н., профессор, ученый секретарь публичного акционерного общества «Интелтех», г. Санкт-Петербург, Россия, budko62@mail.ru

2к.т.н., доцент, докторант кафедры технического обеспечения связи и автоматизации Военной академии связи им. С.М. Буденного, г. Санкт-Петербург, Россия, Vinogradenko.a@inbox.ru

3адъюнкт кафедры технического обеспечения связи и автоматизации Военной академии связи им. С.М. Буденного, г. Санкт-Петербург, Россия, Lglvl@ya.ru

АННОТАЦИЯ

При эксплуатации вооружения, военной и специальной техники, в особенности автономных объектов, таких как роботизированные комплексы, автономные космические и подводные аппараты, автоматизированные узлы связи и радиоцентры, малообитаемые отсеки кораблей и подводных лодок возрастает актуальность, создания эффективных унифицированных средств диагностики и способов неразрушающего контроля на этапах испытаний и текущей эксплуатации, единых для вооружения, военной и специальной техники всех видов и родов Вооруженных Сил Российской Федерации. В состав современных образцов вооружения, военной и специальной техники входит разнообразное радиоэлектронное оборудование, работоспособность которого всегда характеризуется большим числом параметров, контроль которых целесообразно осуществлять в несколько этапов. Для осуществления диагностики и контроля радиоэлектронного оборудования сбор измерительной информации необходимо осуществлять в режиме реального времени, не допуская перехода предаварийного технического состояния радиоэлектронного оборудования в аварию. Целью работы является разработка методики теплового контроля и диагностики плат, блоков, модулей радиоэлектронных систем образцов вооружения, военной и специальной техники, основанной на анализе изменения тепловых режимов элементов радиоэлектронного оборудования. Решение задачи контроля и диагностики основано на проведении мониторинга изменения температурных значений элементов. Проведенный анализ существующих способов диагностики и контроля технического состояния, применяемых в различных отраслях промышленной электроники и электротехники показал относительно высокую вероятность ошибки при измерении малых отклонений параметров контролируемых объектов от нормы, низкую достоверность результатов идентификации состояний контролируемого объекта, избыточность измерительной информации, относительно большое время поиска неисправности и высокую вероятность отказа в обслуживании. Для устранения избыточности предложено осуществлять выборочный контроль элементов радиоэлектронного оборудования, в нескольких точках, наиболее критичных для определенного типа аппаратуры параметрам, а также фиксировать не все превышения отклоняющихся от нормы параметров, а только предаварийные сигналы. В этом случае важно, чтобы данные, поступающие с каждого датчика дополняли друг друга, образуя более полную «картину» технического состояния.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: радиоэлектронное оборудование; измерительная информация; контролируемые параметры; диагностирование; датчики.

Для цитирования: Будко ПЛ., Винограденко A.M., Гойденко В.К. Методика теплового диагностирования и контроля технического состояния радиоэлектронного оборудования // Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли. 2019. Т. 11. № 1. С. 12-19. doi: 10.24411/2409-5419-2018-10220

Ill/т ha К ¡к

2019, H&ES RESEARC

Введение

В состав современных образцов вооружения, военной и специальной техники (ВВСТ) входит разнообразное радиоэлектронное оборудование (РЭО). Значимость и относительная доля объема этого оборудования в каждом образце ВВСТ непрерывно возрастает, что требует создания эффективных средств контроля и диагностики на этапах испытаний и текущей эксплуатации. Особенно важен не-разрушающий контроль для таких необитаемых (необслуживаемых) объектов как роботизированные комплексы, автономные космические и подводные аппараты, автоматизированные узлы связи и радиоцентры, малообитаемые отсеки кораблей и подводных лодок, где исключено проведение контрольных и диагностических функций РЭО обслуживающим персоналом [1-6]. Сбор диагностической информации в подобных объектах контроля необходимо осуществлять в режиме реального времени, не допуская перехода предаварийного технического состояния (ТС) РЭО в аварию.

РЭО ВВСТ строится на единых принципах, с использованием одинаковой электронной компонентной базы, что дает возможность создания эффективных унифицированных средств контроля и диагностики, единых для ВВСТ всех видов и родов ВС РФ.

Цель работы — разработка методики теплового контроля и диагностики плат, блоков, модулей радиоэлектронных систем образцов ВВСТ, основанной на анализе изменения тепловых режимов элементов РЭО.

Рассмотрим задачу оценки ТС РЭО образцов ВВСТ (объектов контроля), основанной на анализе поступающей от тепловых датчиков. Разрабатываемая методика должна удовлетворять следующим условиям: 1) выполнять обработку показаний датчиков (тепловизоров) таким образом, чтобы по значению температурных значений элементов РЭО, определять состояние не только самих элементов, а всего комплекса; 2) выявлять аварийные сигналы при многомерном статистическом контроле; 3) увеличить области применения технических средств контроля и диагностики.

Анализ существующих способов контроля

Работоспособность РЭО может контролироваться несколькими методами, определяющими готовность ее к действию с различной степенью достоверности. Применение того или иного метода определяется назначением контролируемого РЭО, его сложностью и надежностью, а иногда и техническими возможностями. Основными методами контроля работоспособности РЭО являются функциональный, допусковый, диагностический и прогнозирующий.

На практике используются все методы контроля работоспособности РЭО, однако наибольшее распростра-

Vol 11 N

RF TECHNOLOGY AND COMMUN

нение получил метод допускового контроля в сочетании с диагностическим контролем и прогнозированием отказов оборудования.

Возможность реализации предлагаемой методики опирается на использование методов допускового контроля в сочетании с диагностическим контролем температурных отклонений наблюдаемого РЭО, применяемых в различных отраслях промышленной электроники и электротехники [5-7]. Так известен способ автоматизированного контроля ТС электрооборудования [8], его недостатком является относительно высокая вероятность ошибки при измерении малых отклонений параметров контролируемых электроустановок от нормы в рабочих режимах. Это приводит к тому, что отклонение контролируемого параметра от нормы может быть не зафиксировано, при этом идентификация отклонений контролируемых параметров от нормы ведется только по одному признаку (напряженность магнитного поля). Этим объясняется низкая достоверность результатов идентификации ТС контролируемого объекта. Кроме того, устройство, реализующее данный способ имеет относительно большое время поиска неисправности, поскольку для выбора оптимального источника ИИ (датчика, сенсора) из числа заданных необходимо осуществить последовательный контроль всех существующих источников. Обоснованный выбор оптимального датчика отсутствует. Это обусловлено тем, что в устройстве автоматизированного контроля технического состояния электроустановок [8] предварительный контроль с учетом различных состояний объектов контроля отсутствует.

Кроме промышленной электроники и электротехники методы теплового контроля активно применяются и в отрасли телекоммуникаций [3, 5, 6-8]. К недостаткам устройств, реализующих данные методы [5, 8] относятся высокая вероятность отказа в обслуживании, вызванная тем, что назначение порогов срабатывания системы контроля осуществляется без учета общего состояния системы связи и уровня загрузки буферных устройств в узлах коммутации, что вызывает блокировку узлов в загруженной сети, а также достаточно низкая производительность и высокий коэффициент простоя, поскольку для контроля сложных технических систем и идентификации их состояния необходимо производить измерение, преобразование и обработку большого числа параметров, что нередко связано с отключением системы и ее простаиванием.

В связи с указанными недостатками современных методов и устройств контроля ставится задача на разработку методики теплового диагностирования ТС РЭО ВВСТ, позволяющей осуществлять диагностику предава-рийного и аварийного состояния объектов контроля в режиме on-line.

Разрабатываемая методика теплового диагностирования ТС РЭО, представляет собой совокупность спосо-

НАУКОЕМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЗЕМЛИ, Т _____БИОТЕХНИКА И СВЯЗЬ

>7У

№ 1-2019

бов статистического комплексного контроля и диагностики РЭО ВВСТ, основанных на измерении температурных режимов элементов РЭО с учетом отслеживания среднего уровня коррелированных показателей контролируемых объектов для анализа и принятия решения на управляющее воздействие со стороны оператора.

Описание методики теплового диагностирования

технического состояния РЭО

При контроле тепловыми датчиками, учитывая, что сбор и обработка информации может вестись во многих точках контролируемого РЭО и передача измерительной информации (ИИ) на блоки обработки осуществляется постоянно, то, при нормальной работе аппаратуре, ее объем будет избыточен. Для устранения избыточности, необходимо использовать наблюдение не всех элементов РЭО, а в нескольких точках, наиболее критичных для определенного типа аппаратуры параметрам. В те моменты времени, когда температура в точках будет выходить за допустимые пределы, информация, поступающая с датчиков, будет свидетельствовать о аварийном (предаварийном) состоянии оборудования. В этом случае важно, чтобы данные, поступающие с каждого датчика дополняли друг друга, образуя более полную «картину» технического состояния.

На основе статистического анализа измеренных температур X. нескольких образцов РЭО (радиоэлектронных модулей) устанавливают диапазон достоверности — область работоспособных состояний, представляющая интервал разброса значений температур (исходя из установ-

т»мин т7 максч

ки допустимых пределов 1п , 1п ), соответствующих работоспособному состоянию РЭО в целом.

На заведомо работоспособных элементах РЭО по разносторонним признакам создают их «рабочий профиль», который запоминают в виде эталонных векторов ТС. В ходе текущей эксплуатации (испытаний) РЭО измеряют температурные значения в N точках, а результаты измеренных мгновенных значений оцифровывают и запоминают в виде векторов цифровой последовательности длиной N. Полученные векторы цифровой последовательности длиной N сравнивают с эталонными векторами ТС «рабочего профиля». С учетом скорости выхода контролируемых температурных значений за пределы диапазона достоверности определяют уровень предаварийного состояния контролируемого элемента РЭО [1]. По результатам сравнения оценивают ТС элемента РЭО, по наибольшему числу совпадений секторов сравниваемых диапазонов достоверности, уровню предаварийного состояния, а также идентифицируют место отказа (неисправность) элемента оборудования. Оценивают состояние РЭО в несколько этапов, причем на первом этапе, используют информацию о местах отказов и состояниях каждого элемента РЭО, по которой обнаруживают путем сравнения с диапазоном

достоверности нарушение заданного режима функционирования (нормальное или аварийное состояние). На последующих этапах определяют уровень предаварийного состояния контролируемого объекта, идентифицируемый скоростью выхода его контролируемого параметра за допустимые пределы, путем измерения всех доступных температурных значений [3, 5].

В качестве исходных данных для определения состояния РЭО выбирают контрольные точки, из значения температуры в этих контрольных точках формируют вектор входных значений Х^) = {Х^О, Х2(0,..., Хи(0}.

После регистрации температуры обрабатывают и нормируют значения, получаемых от датчиков, в зависимости от коэффициента излучения элемента, вида охлаждения, типа температурного датчика. На основе нормированных значений определяют текущее техническое состояние и режим работы, с помощью ряда критериев и процедур.

Полученную с датчиков ИИ проверяют по простому пороговому критерию: если значение температуры соответствует заданным порогам для текущего режима, то проводят статистический анализ флуктуаций значений и дрейфа параметров, на основе которого прогнозируют техническое состояние и выводят информацию о исправности объекта.

Если же в текущем режиме работы значения температуры превышают установленные пороговые значения, но это произошло по причине изменения режима работы РЭО. Для каждого режима заданы свои пороговые значения Тп тах!тт (Бт), где т — номер режима функционирования $т), то делают вывод о исправности диагностируемого РЭО. Методика теплового диагностирования РЭО включает следующие этапы: 1) получение (измерение) температурных значений элементов РЭО; 2) обработка и нормирование температурных значений элементов РЭО; 3) контроль измеренных значений в соответствии с интервалами допусков; 4) вычисление дрейфа параметров;

5) прогноз дальнейших отклонений параметров в РЭО;

6) вывод диагностической информации на экран оператора; 7) распознавание технического состояния на основе информации имеющейся в базе неисправностей; 8) принятие решения на вывод диагностической информации на экран оператора при однозначном распознании ТС; 9) принятие решения о продолжении функционирования ОК при подтверждении его рабочего состояния.

Алгоритм методики теплового диагностирования РЭО приведен на рис. 1.

Анализ неразрушающих методов контроля и диагностики, применяемых в различных отраслях промышленной электроники и электротехники [10-12] показал низкий показатель достоверности ИИ, заключающийся, в том числе, и в неточном задании допусков на контролируемые

Рис 1. Алгоритм методики теплового диагностирования РЭО

параметры, что в целом подтверждает актуальность более точной проработки подобных алгоритмов.

Определение контрольных границ температурных значений

Этап процесса контроля измеренных значений, представленной выше методики, заключается в расчете допусков на контролируемые параметры печатного узла и описан в виде алгоритма, включающего этапы расче-

та номинальных значений температур и возможных отклонений параметров в заданных режимах работы РЭО. Алгоритм приведен на рис. 2.

Первым этапом представленного алгоритма является расчет номинальных значений температур для «первичной» оценки ТС РЭО, включающего пять шагов:

Шаг 1. Ввод исходных данных. Ввод в программу схемотехнического моделирования (PSpice, Proteus) описания электрической схемы исследуемого РЭО с номи-

НАУКОЕМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ I

КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЗЕМЛИ, Т

№ 1-2019

БИОТЕХНИКА И СВЯЗЬ

Рис 2. Алгоритм расчета допусков на температуры ЭРЭ РЭО

нальными значениями всех электрических параметров электрорадиоэлементов (ЭРЭ).

Шаг 2. Выбор электрического режима схемы РЭО при номинальных значениях электрических параметров.

Шаг 3. Расчет мощностей в принципиальной электрической схеме исследуемого РЭО с помощью программы схемотехнического моделирования. При этом используются стандартные модели ЭРЭ, заложенные в программу. Рассчитываются токи в ветвях и падения напряжения на ЭРЭ схемы при номинальных значениях всех внутренних электрических параметров.

Шаг 4. Ввод в программу анализа тепловых характеристик конструкций РЭО АСОНИКА-Т описания конструкции печатного узла с номинальными значениями всех теплофизических и геометрических параметров.

Шаг 5. Расчет с помощью программы АСОНИКА-Т температур ЭРЭ печатного узла. При этом используется типовая модель тепловых процессов в печатном узле, заложенная в программу.

Вторым этапом представленного алгоритма является расчет возможных отклонений параметров в заданных режимах работы РЭО, включающего двенадцать шагов:

Шаг 6. Ввод количества реализаций температурных значений К, по итогам расчета, для проведения статистического моделирования температурных допусков методом Монте-Карло.

Шаг 7. Генерация случайного числа ^ (с помощью генератора случайных чисел) для осуществления расчета случайных значений параметров.

Шаг 8. Расчет (определение) электрических параметров ЭРЭ на к-ой реализации цикла расчета по следующей формуле: дэ1 %кЪД

Шаг 9. Осуществление расчета принципиальной электрической схемы на основе программы схемотехнического моделирования (PSpice) исследуемого РЭО при полученных на предыдущем шаге значениях электрических параметров ЭРЭ.

Шаг 10. Расчет мощности тепловыделения на ЭРЭ, на основе полученных на шаге 3 значений токов и напряжений.

Шаг 11. Определение значений теплофизических и геометрических параметров конструкции печатного узла и температуры окружающей среды на к-ой реализации по следующим формулам:

qj= qj ( + ¡U bj, qr¡ = €Г (i+ ¡U ^ ), T;c = TT (( 5t;C ).

(1) (2) (3)

Шаг 12. Расчет с помощью программы АСОНИКА-Т температур ЭРЭ печатного узла при полученных на шаге 10 и 11 мощностях тепловыделения ЭРЭ, теплофизиче-ских, геометрических параметрах конструкции печатного узла (ПУ) и температуры окружающей среды.

Шаг 13-14. Проверка условия расчета всех К реализаций по методу Монте-Карло: к < К, к = к + 1, где к — номер текущего расчета; К—заданное количество расчетов.

Шаг 15. Расчет предельно допустимых значений температур ЭРЭ по формулам:

TT™ = m (Tn) + w(Tn ),

T™ = m(Tn ) -%a(Tn ),

(4)

(5)

где математическое ожидание m(Tn) и СКО о(Ти) представлены в виде:

>(Tn ) =

ZK Тк

к=1Vn

K

(T ) ZL (( - m (T; )) а ст(т) V—^Т—(6)

Шаг 16-17. Проверка условия расчета всех М режимов работы РЭО: т < М и переход к расчету следующего режима РЭО т = т + 1.

mí íf//

lili H (il

2019, H&ES RESEARC

Vol 11 N

RF TECHNOLOGY AND COMMUN

Таким образом, в результате расчетов определился диапазон [T"m, TnMaKC], в котором может находиться температура п- го элемента в m-м режиме работы. В дальнейшем этот диапазон температур используется при контроле качества РЭО по температурному полю, путем сравнения

т^изм

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

измеренных температур элементов Tn со значениями T™, иTnмакс. По результатам сравнения выдается решение о наличии или отсутствии дефекта в РЭО. Значения температур элементов T^SM для годных образцов РЭО должны укладываться в диапазон [T™, TnMaitc], Образец РЭО, у которого значение определенной по термограмме температуры какого-либо элемента выходит за рассчитанные пределы, рассматривается как дефектный.

Заключение

Результаты исследования показывают, что для осуществления теплового контроля РЭО, особенно, необитаемых автономных объектов, могут быть использованы различные инструменты теплового контроля, обеспечивающие повышение достоверности результатов идентификации и чувствительности к обнаружению аварийных (предаварийных) ситуаций.

Представленная в статье методика теплового диагностирования технического состояния РЭО может быть использована для контроля РЭО ВВСТ, и позволяет оценивать с высокой достоверностью работоспособность широкой номенклатуры РЭО.

Литература

1. Abramov O. V, DimitrovB.N. Reliability design in gradual failures: a functional-parametric approach // Reliability: Theory&Application. 2017. Vol. 12. No. 4 (47). Pp. 39-48.

2. Abramov O. V. Choosing Optimal Values of Tuning Parameters for Technical Devises and Systems // Automation and Remote Control. 2016. Vol. 77. No. 4. Pp. 594-603.

3. Будко П. А., Винограденко А. М., Гойденко В. К., Кузнецов С. В. Реализация метода многоуровневого комплексного контроля технического состояния морского ро-бототехнического комплекса // Системы управления, связи и безопасности. 2017. № 4. С. 71-101.

4. Куржанский А. Б. Управление и наблюдение в условиях неопределенности. М.: Наука, 1977. 392 с.

5. Черноусько Ф. Л. Оценивание фазового состояния динамических систем. М.: Наука, 1988. 320 с.

6. Волков Л. И. Управление эксплуатацией летательных комплексов. М.: Высшая школа. 1987. 400 с.

7. Chernousko F. L. State Estimation for Dynamic Systems. Boca Raton: CRC Press, 1994. 304 p.

8. Будко П. А., Винограденко А. М., Гойденко В. К., Тимошенко Л. И. Метод многомерного статистического контроля технического состояния радиоэлектронного оборудо-

КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЗЕМЛИ, Т

^ИОТЕХНИКА И СВЯЗЬ

Г

//

вания на основе комплексирования показаний нескольких типов датчиков // Датчики и системы. 2018. № 3 (223). С. 3-11.

9. Туричин А. М., Новицкий П. В., Левшина Е. С. Электрические измерения неэлектрических величин. Л.: Энергия, 1975. 576 с.

10. Патент РФ 2548602. Способ и устройство автоматизированного контроля технического состояния электрооборудования / Будко Н. П., Будко П. А., Винограденко А.М., Литвинов А. И. Опубл. 20.04.2015. Бюл. № 11. 24 с.

11. Клячкин В. Н., Карпунина И. Н., Федорова М. К. Оценка стабильности температурного режима компьютера // Автоматизация процессов управления. 2016. №2 3 (45). С. 58-64.

12. Клячкин В. Н., Святова Т. И., Донцова Ю. С.Диаг-ностика состояния процесса по результатам контроля рассеяния // Труды XII Всероссийского совещания по про-

№ 1-2019

блемам управления — ВСПУ-2014 (Москва, 16-19 июля 2014 г.). Москва, 2014. С. 7605-7615.

13. Гришаев Д.Ю., Тютюнин Т.В., Ильин А.Н. Тенденции развития контрольно-проверочной аппаратуры, применяемой для проверки электрических характеристик никель-водородных и литий-ионных аккумуляторных батарей космических аппаратов // I-methods. 2016. Т. 8. № 4. С. 5-10.

14. Макаров М.И. Рудаков В.Б. Макаров В.М. Интегрированный иерархический контроль сложных электронных изделий автоматических космических аппаратов при отработочных испытаниях // I-methods. 2016. Т. 8. №2 3. С. 12-17.

15. Смирнов В.А. Современный подход к совершенствованию технологических систем контроля и диагностирования сложных технических объектов // I-methods. 2012. Т. 4. № 1. С. 17-21.

THE METHOD OF THERMAL DIAGNOSTICS AND CONTROL OF TECHNICAL CONDITION OF RADIOELECTRONIC EQUIPMENT

PAVEL A. BUDKO

St. Petersburg, Russia, budko62@mail.ru

KEYWORDS: electronic equipment; measuring information; controlled parameters; diagnostics; sensors.

ALEKSEY M. VINOGRADENKO

St. Petersburg, Russia, Vinogradenko.a@inbox.ru

VLADIMIR K. GOYDENKO

St. Petersburg, Russia, Lglvl@ya.ru

ABSTRACT

During the operation of weapons, military and special equipment, especially Autonomous objects, such as robotic systems, Autonomous space and underwater vehicles, automated communication centers and radio centers, low-habitat compartments of ships and submarines, the urgency of creating effective unified diagnostic tools and methods of non-destructive testing at the stages and current operation, unified for weapons, military and special equipment of all types and types of the armed forces of the Russian Federation. The composition of modern weapons, military and special equipment includes a variety of electronic equipment, the performance

of which is always characterized by a large number of parameters, the control of which is advisable to carry out in several stages. To carry out diagnostics and control of radio electronic equipment, it is necessary to collect measurement information in real time, preventing the transition of the pre-emergency technical condition of radio electronic equipment into an accident. The aim of the work is3 to develop a method of thermal control and diagnostics of boards, blocks, modules of radio-electronic systems of weapons, military and special equipment, based on the analysis of changes in thermal conditions of elements of radio-electronic equipment.

¡i ?//}' ha in//.

2019, H&ES RESEARC

The solution of the problem of control and diagnostics is based on the monitoring of changes in the temperature values of the elements. The analysis of the existing methods of diagnosis and control of technical condition used in various industries of industrial electronics and electrical engineering showed a relatively high probability of error in the measurement of small deviations of the parameters of the controlled objects from the norm, low reliability of the results of identification of the States of the controlled object, the redundancy of measurement information, a relatively long Troubleshooting time and a high probability of failure in service. To eliminate redundancy, it is proposed to carry out selective control of elements of electronic equipment, at several points, the most critical parameters for a certain type of equipment, as well as to record not all exceedances of the parameters that deviate from the norm, but only pre-alarm signals. In this case, it is important that the data coming from each sensor complement each other, forming a more complete "picture" of the technical condition.

REFERENCES

1. Abramov O.V., Dimitrov B. N. Reliability design in gradual failures: a functional-parametric approach. Reliability: Theory&Application. 2017. Vol. 12. No. 4 (47). Pp. 39-48.

2. Abramov O. V. Choosing Optimal Values of Tuning Parameters for Technical Devises and Systems. Automation and Remote Control. 2016. Vol. 77. No. 4. Pp. 594-603.

3. Budko P. A., Vinogradenko A. M., Goydenko V. K., Kuznetsov S. V. Realization of a Method of Multilevel Complex Control of Technical Condition of a Sea Robot. Systems of Control, Communication and Security. 2017. No. 4. Pp. 71-101. URL: http://sccs.intelgr.com/ar-chive/2017-04/04-Budko.pdf (In Russian)

4. Kurzhansky A. B. Upravlenie i nablyudenie v usloviyakh neopre-delennosti [Management and observation in the conditions of uncertainty]. Moscow: Nauka, 1977. 392 p. (In Russian)

5. Chernousko F. L. Otsenivanie fazovogo sostoyaniya dinamich-eskikh sistem [Estimation of a phase condition of dynamic systems]. Moscow: Nauka, 1988. 320 p. (In Russian)

6. Volkov L. I. Upravlenie ekspluatatsiey letatel'nykh kompleksov [Management of operation of flying complexes]. Moscow: Vysshaya shkola, 1987. 400 p. (In Russian)

7. Chernousko F. L. State Estimation for Dynamic Systems. Boca Raton: CRC Press, 1994. 304 p.

Vol 11 N

RF TECHNOLOGY AND COMMUN

8. Budko P.A., Vinogradenko A. M., Goydenko V. K., Timoshen-ko L. I. Method of multidimensional statistical control of technical condition of the radio-electronic equipment on the basis of the integration of indications of several types of sensors. Datchiki & Systemi [Sensors & Systems]. 2018. No. 3 (223). Pp. 3-11.

9. Turchin A.M., Novitskiy P. V., Levshina E. S. Elektricheskie izmereni-ya neelektricheskikh velichin [Electrical measurements of non-electrical quantities]. Leningrad: Energiya, 1975. 576 p.

10. Patent RF 2548602. Method and device of automated monitoring of technical condition of electrical. Budko N. P., Budko P. A., Vinogradenko A. M., Litvinov A. I. Publ. 20.04.2015. Bull. No. 11. 24 p. (In Russian)

11. Klyachkin V. N., Karpunina I. N., Fyodorova M. K. To assess the stability of a temperature mode of the computer. Automation of control processes. 2016. Vol. 45. No. 3. Pp. 58-64 (In Russian)

12. Klyachkin V. N., Svyatova T. I., Dontsova Y. S. Diagnostika sostoyaniya protsessa po rezul'tatam kontrolya rasseyaniya [Diagnostics of a condition of process by results of dispersion control]. Trudy XII Vserossiyskogo soveshchaniya po problemam upravleniya -VSPU-2014 [Proceedings of the XII all-Russian conference on man-agement-VSPU-2014, Moscow, 16-19 July 2014)]. Moscow, 2014. Pp. 7605-7615. (InRussian)

13. Grishaev D.Y., Tyutyunin T.V., Iliyn A.N. Advanced trends for the test equipment dedicated to check electrical performances of spacecraft lithium-ion and nickel-hydrogen batteries. I-methods. 2016. Vol. 8. No. 4. Pp. 5-10. (In Russian)

14. Makarov M.I., Rudakov V.B., Makarov V.M.Hierarchical control of automatic space vehicles complicated electronic devices during the development tests. I-methods. 2016. Vol. 8. No. 3. Pp. 12-17. (In Russian)

15. Smirnov V.A. The modern approach to improvement of technological systems of control and diagnostics of insuring complex technical objects. I-methods. 2012. Vol. 4. No. 1. Pp. 17-21. (In Russian)

INFORMATION ABOUT AUTHORS:

Budko P. A., PhD, Full Professor, Scientific secretary PJC «Inteltech»; Vinogradenko A. M., PhD, Docent, Associate Professor at the department of technical ensuring communication and automation of the Military academy of communication;

Goydenko V. K., Postgraduate student at the department of technical ensuring communication and automation of the Military academy of communication.

For citation: Budko P.A., Vinogradenko A. M., Goydenko V.K. The method of thermal diagnostics and controlof technical condition of radio-electronic equipment. H&ES Research. 2019. Vol. 11. No. 1. Pp. 12-19. doi: 10.24411/2409-5419-2018-10220 (In Russian)

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.