CC BY
75
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Долгов А.Н., Кудрявцев Н.Н., Сыротюк А.П. Компьютерный гидроакустический тренажер для рыбопоискового комплекса “Сарган-К” // Современные морские тренажеры - средство подготовки специалистов и инструментарий для создания перспективной рыбопоисковой аппаратуры // Обзорная информация. Сер. Актуальные научно-технические проблемы отрасли. ВНИЭРХ. - М.: Рыбное хозяйство. Вып.1. 1997. - С. 20 -28.
2. Долгов А.Н., Кудрявцев Н.Н., Сыротюк А.П. Разработка имитатора сигналов для рыбопоискового эхолота “Сарган” и создание на его базе гидроакустического тренажера // Современные морские тренажеры - средство подготовки специалистов и инструментарий для создания перспективной рыбопоисковой аппаратуры. Рыбное хозяйство. Обзорная информация. Сер. Актуальные научно-технические проблемы отрасли. ВНИЭРХ - М., Вып.1. 1997. - С. 30 - 34.
3. Долгов А.Н., Зинченко В.П., Сыротюк А.П., Козлов А.А. Рыбопромысловый тренажер нового поколения // Тезисы докладов Международной конференции “Морские обучающие тренажеры”. - С.- Петербург: МГА им. адм. Макарова, 1999. - С.73-75.
ОСОБЕННОСТИ МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
СОВРЕМЕННЫХ ГИДРОАКУСТИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ
В. В. Волянский, В. Г. Гаркушенко
ОАО «Таганрогский завод "Прибой"»
Среди комплекса организационно-технических мероприятий, направленных на решение задач по поддержанию значений основных технических параметров образца и включающих систему подготовки, систему пополнения ЗИП, организацию оперативных и плановых ремонтов и др., одно из важнейших мест принадлежит метрологическому обеспечению ГАК.
Метрологическое обеспечение ГАК - это установление и применение комплекса научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, направленных на достижение единства, требуемой точности измерений и повышения достоверности контроля в целях обеспечения заданной эффективности ГАК.
Метрологическое обеспечение ГАК включает в себя:
1) определение состава параметров, измеряемых при контроле технического состояния, при поиске места отказа, при настройках и регулировках, а также определение допусков на них и норм точности их измерения;
2) определение состава средств измерений для обеспечения эксплуатации и технического обслуживания ГАК ;
3) разработку и аттестацию методик выполнения измерений, реализуемых в системах измерительного контроля;
4) проведение метрологических экспертиз разрабатываемого ГАК.
Метрологическое и диагностическое обеспечение влияет как на потенциальную эффективность ГАК (за счет измерения, настройки и регулировки параметров, определяющих эффективность боевого применения), так и на его боеготовность (за счет оперативного определения и прогнозирования технического состояния образца, а также обеспечения оперативного восстановления работоспособности). Следовательно, обобщенным показателем метрологического обеспечения является боевая эффективность образца или ее приращение за счет разработки и внедрения эффективных методов метрологического обеспечения.
Эффективность метрологического обеспечения определяется:
- показателями достоверности диагностирования: достоверностью контроля технического состояния, поиска места отказа и прогнозирования технического состояния;
- полнотой и глубиной контроля;
- быстродействием системы технического диагностирования при контроле технического состояния и поиска отказа;
- обоснованностью функциональных задач, решаемых системой технического диагностирования, достаточностью информации, выдаваемой оператору по результатам диагностирования;
- качеством решения задач метрологического обслуживания технических средств метрологического обеспечения, метрологической надежностью ( стабильностью) измерительных устройств системы.
Показателями достоверности контроля являются условные вероятности ложного (Рло) и необнаруженного (Рно) отказов.
Под условной вероятностью ложного отказа понимается вероятность принятия по результатам контроля решения «комплекс неработоспособен» при условии, что фактически он находится в работоспособном состоянии.
Под условной вероятностью необнаруженного отказа понимается вероятность принятия по результатам контроля решения «комплекс работоспособен» при условии, что фактически он находится в неработоспособном состоянии.
Условные вероятности ложного и необнаруженного отказов вычисляются по формулам, приведенным в [1]:
Рло =1-П (1 -а У
1=1
п [ •(1 - а)+(1 - Р)• в]- ПР •( а) п . .
Рно = ----------------------—-----------° + (1 -а)Й(1 -а1) ,
1 -п Р 1=1
1=1
где П - полнота контроля, определяемая условной вероятностью обнаружения отказа объекта контроля, при условии, что он действительно отказал (при идеальных средствах контроля);
Р, - вероятность нахождения 1-го параметра аппаратуры в допуске;
а, в - одиночные показатели достоверности контроля;
п - количество контролируемых параметров.
Значение полноты контроля рассчитывается по формуле, приведенной в [2] :
п
1 -п Р
П =-----*=^- ,
б
где б - вероятность отказа аппаратуры.
С погрешностью, не превышающей 2% при П = 0,75 ... 1 и б = 0...0,2 , в случае, когда вероятность возникновения отказов подчиняется экспоненциальному закону, полнота контроля может быть определена по формуле
П = А / А0,
где А, А0 - интенсивности отказов контролируемой части и аппаратуры в целом.
Определение одиночных показателей а и р осуществляется по формулам, приведенным в [1]:
dn
f de
f de
I f (x) \p(y - xd dx + I f(x)| jV(y - x)y
У dn____________________________/_a
V dn
dx •
dn
| f (x)dx + | f (x)dx
P = ~
dn
I f (x)l I p(y - x)dy jdx + I f (x)l I p(y - x)dy jdx
I f (x)dx
где
f(x) - плотность распределения контролируемого параметра;
(p(y) - плотность распределения погрешности измерения контролируемого параметра;
dn, de - значения нижнего и верхнего допусков на параметр.
При использовании в объекта контроля гибридный образец РТВ, а в качестве средства контроля АЦП можно использовать гипотезу о нормальном законе распределения контролируемого параметра и равномерном законе распределения погрешности его измерения.
Тогда выражения для одиночных показателей достоверности контроля примут следующий вид:
1
2• erf V-JL j-K• к4П
erf
(R -1)
K
V2.
+ erf\
K
12
k4k(r -1)
V2e
-(R-l)2 k
22
-42>e 2
p=-
Гг f TS Y -| -(r+1)2 k2 -K2 "1
erf (r+of_ - efT2 ) R +1) + V2e 2 -42e 2
2R • KVn^l - erf^K=
где K = 8/ax; S=(de- dn)/2; R = Аси/S; Аси - погрешность измерения контролируемого параметра; ax - среднее квадратическое отклонение контролируемого параметра.
При использовании в качестве средства контроля АЦП погрешность можно вычислить по формуле, приведенной в [2]:
Дси = -
Uo
2(2m -1)
где т - разрядность АЦП; По - динамический диапазон.
При расчетах достоверности учитывается, что разрядность АЦП, используемых в интересах контроля, равна 8 и 16.
При расчете показателей достоверности будем полагать, что К=3. Данное допущение основано на результатах опыта разработки аналогичных гидроакустических комплексов.
Тогда вероятность Р, находится из выражения
Р ="* (72
где
а =
+ да
2
а =
1
Контроль автоматизированной системой в современном ГАК проводится по многим параметрам. С учетом количества приборов, входящих в ГАК, их более ста. Для ускорения процесса расчета достоверности совместно с НИЦ РЭВ была разработана программа расчета достоверности работы АСТД.
Основные режимы работы АСТД приведены на рис. 1.
Рис. 1. Функциональные режимы АСТД
На рис. 2 приведена обобщенная структурная схема АСТД.
В связи с использованием в новых комплексах процессорной техники была реализована возможность оперативного контроля параметров при каждом цикле излучения. Прибор, реализующий алгоритмы АСК, осуществляет функции:
- непрерывно формирует состояние собственной аппаратуры ;
- в соответствии с временной диаграммой периферийного прибора передает ему контрольный массив и запрос на ответную передачу контрольного массива и информации о состоянии прибора ;
- анализирует время ответа и содержимое контрольного массива;
- собирает информацию от программно-аппаратных средств о состоянии магистралей ;
- по заданным критериям определяет состояние ГАК.
Анализ накопленной информации позволяет производить прогнозирование состояния ГАК и определять место возможного отказа. На монитор можно выводить решение двух задач: диагностирования и прогнозирования, что позволяет при выполнении боевой задачи учесть состояние трактов ГАС и заранее подготовить к замене ТЭЗ, в котором прогнозируется отказ. Это позволяет уменьшить время на обслуживание станции.
Во время работы ГАС непрерывно проверяется техническое состояние всех устройств ГАС. Данные проверок сохраняются в ОЗУ ЦОС. Эти данные обрабаты-
ваются по алгоритму прогнозирования отказов. Основной критерий алгоритма прогнозирования отказов это контроль изменения величины параметра во времени. Методами статистической математики оценивается время оставшегося работоспособного состояния и делается прогнозирование времени отказа ТЭЗа. Результаты анализа сообщаются оператору в виде рекомендаций на мониторе .
Рис. 2. Схема структурная электрическая устройств контроля
Наиболее сложным вопросом является метрологическое обеспечение регулировочных работ приемо-сдаточных и государственных испытаний. Использование в комплексах цифровой техники потребовало внедрения средств измерений нового поколения таких, как виртуальные стенды, анализаторы на базе ПК и другие.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Основы метрологии военной техники. - М.: Военное издательство, 1993.
2. Руководство по метрологическому и диагностическому обеспечению разрабатываемого радиотехнического вооружения ВМФ. - Санкт-Петербург, 1996.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДОВ НЕЛИНЕЙНОЙ АКУСТИКИ В СОВРЕМЕННЫХ ГИДРОЛОКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ
В. А. Воронин, С. П. Тарасов, В. И. Тимошенко
Таганрогский государственный радиотехнический университет
Тенденции развития гидроакустики показывают, что использующиеся методы и средства гидроакустической локации постепенно достигают потенциально воз-
