CC BY
4
УДК 62-1/-9
Лебедева Д.Д. студент магистратуры 2 курс «Институт радиотехники электроники и связи» СПб ГУАП Россия, г. Санкт-Петербург РЕЗЕРВИРОВАНИЕ В НАДЕЖНОСТНОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ БОРТОВЫХ СИСТЕМ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ Аннотация: Статья посвящена рассмотрению одного из методов обеспечения повышенной надежности- резервированию. Рассмотрены виды резервирования и их применение в бортовых СОИ. Также затронуто влияние модульного проектирования на использование резервирования. Ключевые слова: резервировани, надежность, проектирование, бортовые, отображение
Lebedeva D.D. master's student 2 course, «Institute of radio engineering, electronics and communications» St. Petersburg SUAI Russia, Saint-Petersburg
RESERVATION IN RELIABLE DESIGN OF ON-BOARD INFORMATION
DISPLAY SYSTEMS
Abstract: The article is devoted to the consideration of one of the methods to
ensure increased reliability-redundancy. The types of redundancy and their use in
airborne information protection systems are considered. The impact of modular
design on the use of redundancy is also affected.
Keywords: reservations, reliability, design, on-board, display
Необходимость обеспечения надежности СОИ привела к решению задачи
повышения их надежности путем резервирования. [1]
Бортовые системы отображения информации (СОИ) осуществляют информирование оператора или пилота об окружающей обстановке и состоянии ЛА.
Сложность бортовой аппаратуры стремительно возрастает, что в свою очередь увеличивает вероятность возникновения отказов оборудования. На фоне усложнения аппаратуры все острее встает вопрос обеспечения надежности, т.к. увеличение сложности ведет к увеличению уязвимости. Чем сложнее система, тем сложнее при проектировании учесть все взаимосвязи внешних и внутренних факторов, влияющих на ее работоспособность, и, следовательно, тем выше вероятность ее отказа.
Повышение надежности бортовых СОИ достигается различными способами:
- резервирование;
- замена элементов на элементы с высоким показателем безотказности;
- сокращение времени непрерывной работы;
- улучшения теплоотвода;
- рациональный выбор материалов.
Одним из наиболее важных методов проектирования бортовых СОИ является резервирование. Резервирование повышает безотказность системы, т.к. если один элемент системы отказал, работать начинает его замещающий, и система, таким образом, не дает отказа. Резервирование применяется в сложных технических системах, отказы в которых недопустимы по условиям работы. [2] Резервирование можно применять как к отдельным элементам, так и к группам элементов или к системе в целом.
Порою при проектировании приходится использовать высокопроизводительные, но недостаточно надежные элементы, в таком случае резервирование становится необходимостью.
В настоящее время резервирование является одним из самых распространенных способов повышения характеристик надежности систем. Резервирование сильно повышает надежность, увеличивая безотказность системы, но данный метод имеет ряд существенных недостатков, из-за которых к нему прибегают в редких случаях. Резервирование увеличивает не только надежность изделия, но и его массу и стоимость. Поэтому при проектировании необходимо находить баланс, когда массу возможно немного увеличить, и повышение стоимости умещается в позволенные рамки, а надежность достигает достаточно высокого уровня. Разработчики и конструктора всегда сталкиваются с задачей как при допустимой массе, стоимости и габаритах получить максимальный выигрыш в надежности. [3]
Особым случаем резервирования отдельных элементов или изделий является использование ЗИП. Виды резервирования
Когда в систему с минимально необходимым набором компонентов вводятся дополнительные, резервирование называется структурным. Также существует нагрузочное резервирование, при котором дополнительные элементы не замещают в случае отказа, а разгружают в условиях эксплуатации. Есть еще один вариант использования резервирования, когда элемент не просто дублируется, а используется в разных задачах и в случае отказа одного, второй переключается в другой режим и заменяет его. Два распространенных типа резервирования - активный и резервный. При активном резервировании все части системы находятся под напряжением во время работы системы. Активная резервная система - это стандартная «параллельная» система, которая дает сбой только в случае отказа всех компонентов.
В резервном режиме некоторые части не находятся под напряжением во время работы системы; они включаются только при наличии сбоев в активных частях.
Перспективным является скользящее резервирование, при котором благодаря дополнительным модулям и линиям передачи в случае отказа происходит перестройка структуры и перераспределение задач между исправными
модулями. Такой вариант является более надежным, чем при объединении разных модулей индикации в один
При модульном проектировании бортовых СОИ можно, например, установить два многофункциональных индикатора (МФИ), один из которых будет отображать основную информацию, а второй дополнительную. И в случае отказа первого, второй сможет переключиться на отображение основной информации, что в свою очередь повышает надежность, той системы, которая дает эту основную информацию. Таким образом, будет применено структурное резервирование. А если изначально один крупногабаритный МФИ заменить на два меньших размеров, будет применено нагрузочное резервирование. Несколько вариантов отображаемой информации будут поделены на основную и дополнительную, что разгрузит использование блока и облегчит работу оператора, позволяя ему переключать режимы отображения информации реже. Функции реконфигурации и переключения дисплеев позволяют обеспечить высокую живучесть системы индикации в случаях отказов дисплеев.
Использованные источники:
1. Баранова А.В., Ямпурин Н.П. Основы надежности электронных средств: учеб. пособие для студентов всех форм обучения -Нижний Новгород: НГТУ, 2005. - 97 с
2. Бородин С.М. Обеспечение надежности при проектировании РЭС: учебное пособие - Ульяновск : УлГТУ, 2010. - 106 с.
3. Аполлонский С. М., Куклев Ю. В. Надежность и эффективность электрических аппаратов: Учебное пособие. — СПб.: Издательство «Лань», 2011. — 448 с
