Реализация программно-целевого подхода к обеспечению надежности комплексов средств автоматизации специального назначения Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

Зарайский А.А. , Скоркин А.Н. РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОГРАММНО-ЦЕЛЕВОГО ПОДХОДА К ОБЕСПЕЧЕНИЮ НАДЕЖНОСТИ КОМПЛЕКСОВ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Рассмотрен состав и основные положения документов по обеспечению надежности функционирования КСА специального назначения

Под комплексами средств автоматизации специального назначения (КСА СН) в данной работе подразумевается совокупность мобильных КСА управления формированиями Сухопутных войск (СВ), а также КСА, размещаемых на средствах поражения.

Имеющийся опыт создания КСА СН показывает, что обеспечение их надежности становится все более трудной научной и технической проблемой, обусловленной следующими причинами:

подсистемы и элементы КСА СН в большинстве случаев создаются предприятиями, принадлежащими различным ведомствам по автономным ТТЗ;

отдельные подсистемы и элементы КСА СН уже приняты на вооружение и модернизируются, следовательно, недостаточный уровень надежности покупных и заимствованных изделий сдерживает обеспечение надежности КСА в целом;

имеет место существенное различие методов и методик задания требований по надежности к указанным подсистемам и элементам, контроля их выполнения и проведения соответствующих расчетов;

усложнение технического и программного обеспечения систем приводит к повышению интенсивности отказов обусловленных как наличием скрытых дефектов, так и вызванных ошибками должностных лиц и обслуживающих боевых расчетов и др.

Вместе с тем, повышение сложности и многофункциональности КСА СН делает еще более актуальной задачу оценки и обеспечения его надежности функционирования, которая заключается в реализации: готовности системы к функционированию;

возможности длительного непрерывного функционирования без отказов; надежности выполнения основных функций заданных в ТЗ; надежности представления информации должностным лицам;

оперативности восстановления отказавших элементов системы и искаженных данных.

Таким образом, оценка надежности КСА СН должна быть основана на использовании совокупности технических и оперативно-тактических показателей надежности, непосредственно влияющих на показатели эффективности боевого применения комплекса.

Достижение требуемых значений показателей надежности в ходе разработки, производства и эксплуатации КСА СН в условиях значительной неопределенности возможно только в рамках программно-целевого подхода к созданию КСА. Совокупность основных программ и реализующих их документов приведена на рисунке.

Рисунок. Типовой состав документов для реализации программно-целевого подхода к созданию и эксплуатации комплексов средств автоматизации специального назначения

Основным документом, определяющим планирование и контроль выполнения мероприятий по обеспечению надежности КСА СН, является программа обеспечения надежности (ПОН), содержание которой существенным образом отличается от типовых ПОН. Это обусловлено тем, что традиционная компоновка мероприятий по обеспечению надежности, регламентируемая действующей нормативно-технической документацией для простых изделий, становится неприемлемой для сложных систем.

Структура ПОН КСА СН соответствует иерархической структуре самого комплекса, включая частные и общесистемный разделы.

В частных разделах программы систематизированы мероприятия по обеспечению надежности функционирования отдельных программно-технических комплексов. Особое внимание обращено на следующие вопросы:

включение мероприятий, обеспечивающих выполнение функций в условиях возможных отказов подсистем КСА. Такими требованиями являются, например, независимость работы автоматизированных рабочих мест, образование требуемого числа независимых каналов передачи данных и их равнодоступное подключение к средствам связи;

включение мероприятий по обеспечению надежности программных средств.

В общесистемном разделе ПОН предусмотрены мероприятия Главного конструктора, направленные на обеспечение надежности КСА СН в целом. К таким мероприятиям может быть отнесен план реконфигурации подсистем при выходе из строя ПТК на основе обеспечения их взаимозаменяемости. Большое значение имеет определение рациональной степени сочетания и использования средств централизованного и децентрализованного функционального контроля.

Необходимость взаимной координации усилий всех организаций и специалистов, участвующих в создании КСА СН, обусловила целесообразность комплексного планирования работ по другим системообразующим характеристикам качества - стандартизации, унификации, эргономическому и метрологическому обеспечению, а также каталогизации составных частей КСА СН. В разделах соответствующих целевых программ во взаимосвязи с ПОН приведены мероприятия, прямо или опосредованно влияющие на повышение надежности КСА СН.

Так, программой работ в области стандартизации и унификации предусматривается проведение расчетов показателей взаимной унификации подсистем КСА СН по основным функциональным группам оборудования. Оценка соотношения достигнутых значений данного показателя и показателей надежности КСА СН по этапам его развития несет важную информацию для рационального распределения располагаемых аппаратных и программных ресурсов. При этом на определенных этапах модернизации КСА неизбежно снижение показателей стандартизации и унификации вследствие необходимости устранения "слабых" с точки зрения надежности звеньев комплекса.

В программе эргономического обеспечения выделяются требования к техническим и программным средствам эргатических подсистем КСА, реализация которых направлена на:

повышение надежности и оперативности представления информации должностным лицам;

совершенствование человеко-машинного интерфейса и других средств обеспечения удобства работы пользователей;

повышение защиты от некорректных действий должностных лиц (операторов) и др.

Неотъемлемой частью программы метрологического обеспечения являются мероприятия по повышению точности и достоверности оценки надежности КСА.

Учитывая большое число потенциальных источников отказов в составе подсистем и элементов КСА СН, в рамках программ экспериментальной отработки и всех видов испытаний существенное внимание уделяется регламентированию доработок технических и программных средств. В основу этого положена организация оперативного документооборота между испытательной организацией, подразделениями комиссии (рабочими группами) с предприятиями - разработчиками и изготовителями изделий с целью анализа причин отказов и подтверждения эффективности проводимых доработок.

Наиболее информативными являются комплексные испытания КСА СН, так как именно в режиме взаимосвязанного функционирования его элементов проявляется большинство скрытых дефектов технического и программного обеспечения.

Сложность и стохастический характер процессов эксплуатации КСА СН предопределяет целесообразность разработки в качестве отдельного документа программы эксплуатации элементов комплекса. В нем регламентированы системотехнические мероприятия по оценке технического состояния и планированию эксплуатации комплекса.

К числу первоочередных задач относятся:

прогнозирование интенсивности отказов и технического состояния элементов КСА СН в реальных условиях войсковой эксплуатации;

анализ и уточнение модели эксплуатации КСА;

анализ возможностей функциональных подсистем иерархической структуры КСА СН по предупреждению и идентификации отказов ПТК;

разработка предложений по повышению готовности и оперативному восстановлению работоспособности КСА в условиях выхода из строя его элементов;

определение и планирование видов и периодичности технического обслуживания парка ПТК; составление единого временного графика по техническому обслуживанию и ремонту составных частей КСА СН с учетом состава квалификации оперативного и эксплуатационного персонала.

В основу количественной и качественной оценки (экспертизы) рациональности и преемственности структурно-технических решений при оснащении подсистем и звеньев управления формированиями СВ программно-техническими комплексами по критерию надежности положена совокупность документов, приведенных на рисунке.

Данные документы содержат результаты оценки целого ряда системных характеристик, включая: оценку эффективности функционирования и боевого применения КСА СН с учетом его реальной надежности;

интегральные показатели интенсивности отказов ПТК в составе КСА и показатели групповой готовности ПТК к функционированию;

показатели надежности функционирования контуров автоматизированного управления; показатели взаимной унификации ПТК и др.

В основу проведения оценки положено как моделирование целевых контуров управления, описывающих процессы боевого применения КСА, так и контуров обеспечения его эксплуатации.

В расчетах показано, что только комплексное применение мер по повышению надежности составных частей, совершенствованию системы их восстановления, обеспечению динамического резервирования структуры КСА СН позволит выйти на необходимый уровень надежности его функционирования.

Таким образом, обеспечение требуемой надежности КСА СН может быть достигнуто на основе реализации ряда программ по созданию и развитию КСА.

ЛИТЕРАТУРА

1. Надежность и эффективность в технике: Справ.: В 10 т. т.5. Методология. Организация. Терминология. /Под ред. А.И. Рембезы. -М. Машиностроение, 1988. -224 с.

2. ГОСТ 24.701-86. Надежность АСУ. Основные положения.

3. ГОСТ РВ 51987-2002. Типовые требования и показатели качества функционирования информационных систем

4. Безкоровайный М.М., Костогрызов А.И., Львов В.М. Инструментально-моделирующий комплекс для

оценки качества информационных систем "КОК". Руководство системного аналитика. - М.: "Вооружение.

Политика Конверсия". 2002. - 305с., 2-е изд.

5. Методика задания, определения и контроля надежности изделий. -М.: Воениздат, 1975-91с.