CC BY
15
УДК 621.317
ПОДХОД К ОПРЕДЕЛЕНИЮ ГОТОВНОСТИ ТЕХНИКИ СВЯЗИ И АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ПО НАЗНАЧЕНИЮ
А.В. Морозов, Н.Н. Сирко, В.А. Питенко, ВВ. Терёхин
В статье описаны подходы к определению готовности техники связи и автоматизированных систем управления к использованию по назначению с учетом её реального технического состояния и внешних факторов, влияющих на изменение степени готовности.
Ключевые слова: система технического обеспечения связи и автоматизированных систем управления, показатели, готовность, оценка.
Главная цель технического обеспечения связи и автоматизированных систем управления (ТОС и АСУ) - поддержание максимально возможной (штатной или заданной) обеспеченности войск (сил) работоспособными (исправными), готовыми к применению по назначению техники связи и автоматизированных систем управления (ТС и АСУ) [1]. Понятия работоспособности, исправности ТС и АСУ и критерии определения указанных состояний определены в [2].
Исправное состояние (исправность) - состояние объекта (образца ТС и АСУ), в котором он соответствует всем требованиям, установленным в документации на него, а неисправное состояние (неисправность) - состояние объекта, в котором он не соответствует хотя бы одному из требований. Обозначим состояние образца ТС и АСУ как S, тогда исправное состояние Sи можно описать неким обобщенным показателем Жи, который является функцией всех требований, установленных документацией на образец ТС и АСУ, при этом все требования делятся на количественные значения показателей назначения (параметры образца ТС и АСУ [П/]) и количественные и качественные показатели [Пк], отражающие другие требования (показатели качества) [3], например, показатели транспортабельности, показатели стойкости к внешним воздействиям, показатели надежности и другие, то есть Жи = f(Пi, Пк).
Требования на образец ТС и АСУ установлены в техническом задании (ТЗ), технических условиях (ТУ) и в формуляре (паспорте). В воинских частях, имеющих на вооружении ТС и АСУ имеется только эксплуатационная документация на образец ТС и АСУ, в состав которой входит формуляр (паспорт) с установленными требованиями, таким образом для воинской части единственным документом, в котором установлены требования на образец ТС и АСУ, является формуляр (паспорт).
Исходя из определения исправного состояния образца ТС и АСУ обобщенный параметр Жи может принимать в общем виде только два значения 1 (исправность) и 0 (неисправность), критерием принятия решения исправности является: л П/ > Птр/ ±А/; л Пк> Птрк ^ Ши = f^i, Пк) ^ 1, где л - элемент «И» (Конъюнкция); > - в данном случае обозначает «не хуже»; А/ -установленные допуска на параметры назначения; Птр/ - требуемое значение 1-того параметра, а Птрк - требуемые значения к-того показателя или качественная характеристика других требований.
При этом в частном случае состояние исправности может характеризоваться множеством сочетаний численных значений различных параметров образца ТС и АСУ и множеством сочетаний по количеству и значениям показателей других требований.
Исходя из определения работоспособного состояния объекта [2], работоспособное состояние образца ТС и АСУ - состояние, в котором он способен выполнять требуемые функции, следует, что:
а) требуемые функции и критерии их выполнения устанавливают в нормативной, конструкторской, проектной, контрактной или иной документации на объект;
б) работоспособное состояние (работоспособность) может быть определено, как состояние объекта, в котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции (показатели назначения), соответствует требованиям, установленным в документации на этот объект;
в) отсутствие необходимых внешних ресурсов может препятствовать работе объекта, но это не влияет на его пребывание в работоспособном состоянии.
Обозначим работоспособное состояние как Sp, некий обобщенный показатель работоспособности - Жр, тогда Жр = /(П/), критерием принятия решения работоспособности является: Л П > Птр/ ±А/ ^ nSp = /(Пр) ^ 1, если V П/ < Птр/ ±А/ ^ nSp = =/(Ш) ^ 0, а nSHp ^ 1, где V - элемент «ИЛИ» (Дизъюнкция); nSHp - показатель неработоспособности, а < - в данном случае обозначает «хуже».
При этом состояние работоспособности (nSp ^ 1) в частном случае может характеризоваться множеством состояний, определяемых сочетанием различных значений показателей назначения (параметрами образца ТС и АСУ [П/]), принимающих значения не хуже установленных требований по параметрам установленными в технической документации на изделие. Состояние неработоспособности также может характеризоваться множеством состояний, определяемых сочетанием различных значений показателей назначения, вышедших за пределы установленных допусков (параметров образца ТС и АСУ [П/]), установленными в технической документации на изделие.
Следствие: в определении главной цели ТОС и АСУ состояние исправности и состояние работоспособности не является тождественным, более корректным было бы - поддержание максимально возможной (штатной или заданной) обеспеченности войск (сил) работоспособной и по возможности исправной ТС и АСУ, так как ключевую роль играет применение по назначению, а значит в первую очередь наиболее значимы показатели назначения.
Понятие состояния готовности ТС и АСУ к применению по назначению не определено нормативной документацией, но есть определение готовности, как свойства надежности. Готовность - это свойство объекта, заключающееся в его способности находиться в состоянии, в котором он может выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания и ремонта в предположении, что все необходимые внешние ресурсы обеспечены. Таким образом, под состоянием готовности образца ТС и АСУ к применению по назначению будем понимать такое его состояние, при котором объект способен на определенный период времени выполнять требуемые функции в заданном режиме работы, условиях применения, при выполнении установленной технологии технического обслуживания, ремонта и транспортировании, а также выполнении требований по внешним ресурсам обеспечения. Обозначим состояние готовности ТС и АСУ к применению по назначению - S г, тогда некий обобщенный параметр Жг, характеризующий данное состояние готовности, будет являться функцией следующих показателей:
- показатели назначения (Пг), где i<I;
- показатели вероятностно-временных изменений показателей назначения (показатели надежности, Пн);
- показатели выполняемых функций, Пф;
- показатели заданных режимов, Преж;
- показатели условий применения, Пу;
- показатели технического обслуживания, Пто;
- показатели ремонта, Пре«;
- показатели транспортировании, Птран
- требования по внешним ресурсам, Трвр, то есть:
ГОг = /(Пг, Пн, Пф, Преж, Пу, ПтО, Прем, Птран, Трвр).
Для понимания состояния готовности ТС и АСУ к применению по назначению рассмотрим содержание перечисленных показателей, характеризующих данное состояние.
Показатели назначения ТС и АСУ (Пг) показатели качества, характеризующие эффект применения ТС и АСУ по назначению в конкретной эксплуатационной (в частности, боевой) ситуации. Показатели назначения характеризуют его тактические и (или) технические возможности. Примерами показателей назначения являются: дальность связи, мощность, чувствительность, неравномерность амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) ТС и АСУ и т.д. Показатели назначения приведены в формуляре (паспорте) образца ТС и АСУ.
Показатели надежности ТС и АСУ (Пн) показатели качества, характеризующие способность изделия ТС и АСУ сохранять во времени в установленных пределах значения показателей назначения (эксплуатационных показателей) в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания и транспортирования. Примерами показателей надежности являются: вероятность безотказной работы, параметр потока отказов, коэффициенты готовности, оперативной готовности образца ТС и АСУ и т.д.
Показатели выполняемых функций (Пф) качественная характеристика перечня функций, которые могут выполняться образцом ТС и АСУ и характеризует объем оборудования образца ТС и АСУ, задействованного для выполнения определенной функции. Перечень функций определен в формуляре (паспорте) изделия, например для радиостанции Р-166 [4] определены следующие функции: дежурный прием (объем используемого оборудования ограничен приемниками и средствами автономного электропитания), ретрансляция (объем оборудования ограничен передатчиком, приемником и средствами автономного электропитания), передача циркулярного сообщения (объем оборудования ограничен передатчиком и средствами автономного электропитания) и т.д. Неиспользованное оборудование при этом может находиться в неработоспособном состоянии и на выполнение заданных функций не оказывает влияние.
Показатели заданных режимов (Преж) аналогично показателям выполняемых функций, являются качественной характеристикой перечня режимов работы, посредством которых могут выполняться требуемые функции образцом ТС и АСУ и уточняют объем оборудования образца ТС и АСУ, задействованного для выполнения требуемой функции. Перечень режимов работы определен в формуляре (паспорте) изделия, например, для радиостанции Р-166, определены следующие режимы работы: фазовая (частотная) телеграфия с различной скоростью и частотными сдвигами, однополосная телефония с различными боковыми полосами и уровнем несущей и т.д.
По сути содержания показатели выполняемых функций и показатели заданных режимов образца ТС и АСУ определяют и уточняют объем применяемого оборудования из состава изделия, а потому могут быть объединены в одну группу показателей функций и режимов работы (Пф и реж). Данная группа показателей функций и режимов работы показывает долю применяемого оборудования из состава образца ТС и АСУ для обеспечения связи в интересах системы связи.
Показатели условий применения (Пу) характеризуют две группы показателей (условий): условия применения образца ТС и АСУ по климатическим и физико-географическим факторам (диапазон температур, влажность, высоты над уровнем моря, наличие солей и других ингредиентов, усиливающих коррозию, сила ветра, рельеф местности); и условия обеспечения связи: расстояния между корреспондентами, время выполнения задачи по связи (время применения по назначению) и другие.
Показатели технического обслуживания (Пто) - показатели качества, характеризующие систему технического обеспечения по видам, обеспечивающим составные части мобильных образцов ТС и АСУ (ТОС и АСУ, автотехническое (танкотехниче-ское) обеспечение (АТехО, ТТехО), метрологическое обеспечение (МетО), техническое обеспечение радиационной химической и биологической защиты (ТехОРХБЗ), инженерно-техническое обеспечение (ИТехО)) с целью поддержания ТС и АСУ в готовности к применению по назначению (в работоспособном, исправном состоянии), так как мобильный образец ТС и АСУ содержит следующие составные части: средства связи, базовое шасси (автомобиль или бронебазу), измерительную технику, средства РХБЗ,
средства инженерного вооружения (электроагрегат). Примерами показателей технического обслуживания являются: квалификация инженерно-технического состава, личного состава экипажей и мастеров-ремонтников, время технического обслуживания, наличие и номенклатура измерительной техники (диагностического оборудования, аппаратных технического обеспечения (АТО)) и т.д.
Показатели ремонта (Прем) - показатели качества, характеризующие систему технического обеспечения по указанным выше видам с целью восстановления работоспособного (исправного) состоянии образцов ТС и АСУ после отказов и повреждений (в том числе боевых повреждений). Примерами показателей ремонта являются: квалификация инженерно-технического состава, личного состава экипажей и мастеров-ремонтников, время технического диагностирования, время восстановления, наличие и номенклатура измерительной техники (диагностического оборудования, аппаратных технического обеспечения (АТО)), наличие и состав запасного имущества и принадлежностей (ЗИП) и групповых комплектов (ГрКТ) и т.д.
По сути содержания показатели технического обслуживания и ремонта содержат близкие (или одинаковые) показатели и направлены на поддержание (восстановление) работоспособного (исправного, исправного) состояния образцов ТС и АСУ, а потому могут быть объединены в одну группу показателей технического обслуживания и ремонта (Птоир).
Показатели транспортировании (Птран) показатели качества, характеризующие приспособленность изделия ВВТ к перемещению. Примерами показателей транспортирования являются: допустимая дальность, скорость, высота транспортирования изделия, среднее время подготовки изделия к транспортированию, среднее время установки изделия на средство транспортирования (железнодорожную платформу, автомобиль, самолет, корабль и т. п.), среднее время приведения изделия в состояние готовности после транспортирования и другие.
Требования по внешним ресурсам (Трвр) и их влияние на готовность ТС и АСУ к применению по назначению следует рассматривать для каждой составной части мобильного образца ТС и АСУ. Технические ресурсы предоставляются системой технического обеспечения, являющая основной, другие ресурсы должны предоставляться, другими обеспечивающими системами и системой связи на основе взаимодействия с ними системы технического обеспечения.
Для готовности ТС и АСУ к применению по назначению по внешним ресурсам рассмотрим необходимый их перечень для каждой составной части мобильного образца ТС и АСУ. Критерием обеспечения внешними ресурсами является выполнение задачи по связи в соответствии с требованиями системы связи.
Средства связи будут способны выполнить задачу по связи, то есть находятся в состоянии готовности к применению по назначению при:
наличии постановки задачи на обеспечение связи с указанием функций, режимов работы, радиоданных и других данных, оформленных документально органами управления системы связи;
достаточной степени укомплектованности инженерно-техническим составом, личным составом экипажей образцов ТС и АСУ и мастерами-ремонтниками средств связи, а также их обученности;
обеспечении электропитания средств связи в случае отсутствия (недостаточности) штатных средств электропитания.
Базовое шасси (автомобиль или бронебаза) будет способно доставить средства связи в район выполнения задачи по обеспечению связи, то есть находится в состоянии готовности к применению по назначению при:
наличии средств навигации при доставке средств связи в район выполнения задачи по связи;
достаточной степени укомплектованности обученным инженерно-техническим составом, личным составом экипажей образцов ТС и АСУ и мастерами-ремонтниками средств подвижности;
достаточном обеспечении горюче-смазочными материалами средств подвижности для доставки средств связи в район выполнения задачи по связи;
достаточном обеспечении средств запуска силовых установок базовых шасси (аккумуляторы, баллоны сжатого воздуха для бронебазы).
Измерительная техника (средства измерения) будет способна обеспечить настройку оборудования средств связи и каналов связи, то есть находится в состоянии готовности к применению по назначению при:
достаточной степени укомплектованности инженерно-техническим и личным составом метрологических подразделений;
обеспечении своевременной и качественной поверки измерительной техники.
Средства РХБЗ (в частности фильтровентиляционная установка образца ТС и АСУ) обеспечения внешними ресурсами не требует, однако обеспечение личного состава экипажа общевойсковыми защитными комплектами резервирует использование средств РХБЗ.
Средства инженерного вооружения (в частности агрегаты электропитания) будут способны обеспечить электропитание средств связи, то есть находится в состоянии готовности к применению по назначению при:
достаточной степени укомплектованности обученным инженерно-техническим и личным составом экипажей и специалистами ремонтниками-средств электропитания;
достаточном обеспечении горюче-смазочными материалами средств инженерного вооружения для электропитания средств связи;
достаточном обеспечении средств запуска силовых установок электроагрегатов (аккумуляторы);
обеспечении своевременного и качественного освидетельствования электроагрегатов, как объектов энергонадзора.
Таким образом, проведенный анализ возможных состояний образцов ТС и АСУ позволяет сделать следующие выводы.
1. Исправное состояние образца ТС и АСУ определяется показателями качества, в частности группой показателей назначения (П/) и показателями других групп качества (Пк), в том - числе [3]:
показателей удобства технического обслуживания, ремонта и хранения; показателей живучести и стойкости к внешним воздействиям; показателей надежности;
эргономических показателей и показателей технической эстетики;
показателей транспортирования;
показателей безопасности;
показателей скрытности и маскировки;
показателей стандартизации и унификации;
патентно-правовых показателей;
показателей технологичности;
конструктивных показателей;
экономических показателей.
При этом следует отметить две особенности характеризующие исправное состояние ТС и АСУ:
а) показатели исправного состояния отражают потенциальные возможности ТС и АСУ обеспечивать заданные характеристики при применении изделия по назначению;
б) заказчик ограничивает номенклатуру и перечень показателей качества в ТЗ, применяя в основном показатели назначения, показатели надежности, показатели стойкости к внешним воздействиям, показатели транспортирования и показатели безопасности, которые и будут определять исправное состояние. В общем случае:
Ши = /(П/, Пк).
2. Работоспособное состояние образца ТС и АСУ является частью исправного состояния и ограничивается только показателями назначения:
nSp = f(n).
3. Показатели состояния готовности образца ТС и АСУ к применения по назначению отражают реализуемые возможности ТС и АСУ при конкретных ситуациях (условиях и обеспечении внешними ресурсами) выполнить задачи по связи в интересах системы связи. В общем случае:
nSe = f(n, Пн, Пф и реж, Пу, ПтОиР, Птран, Трвр).
При этом следует отметить следующие особенности:
а) Образец ТС и АСУ находясь в исправном (работоспособном состоянии) может находится в готовности к применению по назначению при условии обеспечения внешними ресурсами, при отсутствии внешних ресурсов ТС и АСУ будет находится в состоянии неготовности к применению по назначению, находясь при этом в исправном (работоспособном состоянии).
б) Образец ТС и АСУ находясь в неисправном (и даже в неработоспособном состоянии) может находится в готовности к применению по назначению за счет избыточности показателей назначения, а также избыточности других показателей качества, если конкретные ситуации (условия), в том числе и ограничение времени выполнения задачи по связи, не требуют реализации всех потенциально заложенных возможностей ТС и АСУ при применении по назначению, при условии обеспечения внешними ресурсами.
Список литературы
1. Приказ МО РФ - 2018 г. № 22дсп «Об утверждении Руководства по техническому обеспечению связи и автоматизированных систем управления Вооруженных Сил Российской Федерации», 2018.
2. ГОСТ 27.002-2015. Надежность в технике. Термины и определения. М.: Стандартинформ, 2016. 63 с.
3. Африкантов Н.Н., Морозов А.В. и др. Основы надежности средств связи и автоматизации; под. ред. Р.Г. Зиганшина. 2-е изд. исправ. и доп. СПб.: ВАС, 2009. 356 с.
4. Изделие Р-166. Формуляр. ШКИС.464511.001 ФО. [Электронный ресурс] URL: http://bastion-opk.ru/r-166/ (дата обращения: 10.02.2020).
Морозов Александр Викторович, канд. техн. наук, доцент, moroz19558@ yan-dex.ru, Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи им. Маршала Советского Союза С.М. Буденного,
Сирко Николай Николаевич, адъюнкт, radistgraviy@inbox. ru, Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи им. Маршала Советского Союза С.М. Буденного,
Питенко Валерий Александрович, преподаватель, pitenko@yandex.ru, Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи им. Маршала Советского Союза С. М. Буденного,
Терёхин Виктор Васильевич, преподаватель, vvterehin@yandex.ru, Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи им. Маршала Советского Союза С. М. Буденного
DETERMINA TION OF INDICA TORS OF READINESS OF COMMUNICA TION FACILITIES AND AUTOMATED CONTROL SYSTEMS FOR THEIR INTENDED USE
A. V. Morozov, V. A. Pitenko, N.N. Sirko, V. V. Teryohin
The article describes approaches to determining the readiness of communication equipment and automated control systems for use as intended, taking into account its real technical condition and external factors affecting the change in the degree of readiness.
Key words: system of technical support of communication and automated control systems, indicators, readiness, assessment.
Morozov Alexander Viktorovich, candidate of technical sciences, docent, moroz19558@yandex. ru, Russia, St. Petersburg, Military Academy of Communications named after Marsha la Soviet Union S.M. Budyonny,
Sirko Nikolay Nikolaevich, postgraduate, radistgraviy@inbox. ru, Russia, St. Petersburg, Military Academy of Communications named after Marsha la Soviet Union S.M. Budyonny.
Pitenko Valeriy Alexandrovich, senior lecturer, pitenko@yandex.ru, Russia, St. Petersburg, Military Academy of Communications named after Marsha la Soviet Union S.M. Budyonny,
Teryohin Viktor Vasilevich, lecturer, vvterehin@yandex. ru, Russia, St. Petersburg, Military Academy of Communications named after Marsha la Soviet Union S.M. Budyonny
УДК 623.021
НАДЕЖНОСТЬ ТЕХНИКИ СВЯЗИ И АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ
УПРАВЛЕНИЯ И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА ГОТОВНОСТЬ ВОЙСК СВЯЗИ
Н.И. Вишняков, А.В. Морозов, А.А. Самохвалов, А.А. Устинов
Авторами в работе проведен анализ оценки качества функционирования системы технического обеспечения связи и автоматизированных систем управления. Определены показатели надежности техники связи и автоматизированных систем управления и их влияние на обеспеченность и готовность частей и подразделений войск связи.
Ключевые слова: надёжность, техника связи, технические обеспечивающие системы, требования к системе, отказ.
На этапе развития Вооружённых Сил Российской Федерации (ВС РФ) система военной связи и автоматизированные системы управления являются важнейшими составными частями технической основы системы военного управления и относятся к средствам управления войсками (силами). От их состояния зависит эффективность применения войск (сил), боевых средств и оружия в условиях ведения современной войны, решающую роль в которой играет скорость обмена информацией и передачи управляющих воздействий в реальном масштабе времени с требуемым качеством.
Обеспечение постоянной технической готовности системы военной связи и автоматизированных систем управления к применению по назначению является главной задачей в процессе управления войсками, силами и оружием.
Техническое обеспечение связи и автоматизированных систем управления (ТОС и АСУ) выделено в отдельный вид технического обеспечения и включает комплекс мероприятий, которые направлены на обеспечение войск техникой связи и АСУ, поддержание её в исправном (работоспособном) состоянии и постоянной готовности к применению, восстановление и возвращение в строй при повреждениях и эксплуатационных отказах [1].
