Статья опубликована в рамках: XLVI Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов: МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ» (Россия, г. Новосибирск, 07 июня 2018 г.)

Наука: Технические науки

Секция: Радиотехника, Электроника

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Елисеев В.Н., Якушева К.И. РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ С РЕЗЕРВИРОВАНИЕМ // Научное сообщество студентов: МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ: сб. ст. по мат. XLVI междунар. студ. науч.-практ. конф. № 11(46). URL: https://sibac.info/archive/meghdis/11(46).pdf (дата обращения: 17.09.2019)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ С РЕЗЕРВИРОВАНИЕМ

Елисеев Владислав Николаевич

магистрант филиала ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский университет «МЭИ» (Московский энергетический институт)» в г. Смоленске

РФ, г. Смоленск

Якушева Ксения Ивановна

магистрант филиала ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский университет «МЭИ» (Московский энергетический институт)» в г. Смоленске

РФ, г. Смоленск

АННОТАЦИЯ

Один из сложных классов спутниковых систем связи - бортовые ретрансляционные комплексы (БРК). Автоматизированный бортовой ретрансляционный комплекс осуществляет ретрансляцию и обработку информации с Земли либо от центральной вычислительной машины космического аппарата. Для бортовых ретрансляционных комплексов перспективной областью является аппаратура обработки информационных и специальных сигналов (АОИСС). С точки зрения долговечности перед такими системами ставятся цели безотказной работы в течении 7 лет. Для обеспечения таких показателей необходимо особенно качественно подходить к вопросу выбора и расчета показателей надежности данной аппаратуры.

Ключевые слова: аппаратура обработки информационных и специальных сигналов, резервирование, специализированная электронная аппаратура.

 

Для определения необходимости оценки ресурса аппаратуры обработки информационных и специальных сигналов (АОИСС) необходимо оценить методику выбора номенклатуры задаваемых показателей надежности [1, c.55]. Согласно ГОСТ 27.003 – 2016 [2] общий принцип выбора рациональной номенклатуры задаваемых показателей надежности состоит в том, что объект классифицируют последовательно по установленным признакам, характеризующим его назначения, особенности схемно-конструктивного построения и заданные условия эксплуатации.  В зависимости от совокупности классификационных группировок, к которым он отнесен, определяют набор показателей, подлежащих заданию. Выбор номенклатуры показателей безотказности и ремонтопригодности или комплексных показателей происходит по таблице 1.  Выбор номенклатуры показателей долговечности по таблице 2. Выбор номенклатуры показателей сохраняемости по таблице 3.

Таблица 1.

Выбор номенклатуры показателей безотказности и ремонтопригодности или комплексных показателей

 

Таблица 2.

Выбор номенклатуры показателей долговечности 

 

Таблица 2.3.

Выбор номенклатуры показателей сохраняемости

 

В таблицах 1, 2, 3 применены следующие обозначения:

КН — конкретное назначение;

ОН — общее назначение;

ПН — показатели надежности.

В АОИСС в выборе номенклатуры показателей безотказности и ремонтопригодности или комплексных показателей в качестве основного признака служит режим применения: объект непрерывного длительного применения, а в качестве признака возможности восстановления: невосстанавливаемый (по документации). Исходя из данных признаков, по таблице 1 необходимым показателем надежности является средняя наработка до отказа.

В АОИСС в выборе номенклатуры показателей долговечности принимается, что переход в предельное состояние при применении по назначению не ведет к катастрофическим последствиям. В качестве основного процесса, определяющего переход в предельное состояние, принимается изнашивание. В АОИСС возможность и способ восстановления технического ресурса – неремонтируемый. Исходя из данных признаков, по таблице 2 необходимым показателем надежности является средний ресурс до списания (полный).

В АОИСС в выборе номенклатуры показателей сохраняемости в качестве основного показателя служит тот факт, что достижение предельного состояния которыми или отказы которых при хранении и/или транспортировании не ведут к катастрофическим последствиям. Исходя из этого, по таблице 2.3 необходимым показателем надежности является средний срок сохраняемости.

При рассмотрении документации на АОИСС понятно что система после сборки проходи тестирование, а так же после установки и монтажа так же проходит тестирование. А с учетом высокоточного оборудования и троекратного резервирования показатель сохранения способности к выполнению требуемых функций после хранения и транспортирования не актуален для более детального исследования.

После изучения и обоснования необходимых показателей надежности системы, а так же с целью обеспечения необходимой по документации долговечности нужно рассчитать ресурс. 

Согласно ОСТ4.012.013 [3] расчет ресурса системы определяется как минимальный из ресурсов каждого блока системы. В случае резервирования блока троированием наработка блок будет считаться по формуле:

T=x1+0.7x2+0.7x3,                                                         (1.1)

где x1 наработка первого комплекта, х2 наработка второго и х3 наработка третьего комплекта. В случае однократного резервирования блока наработка будет считаться как:

 T=х1+0.7х2.                                                             (1.2)

Наработка блока, состоящего из других блоков считается как минимальная из наработок этих блоков. Минимальные наработки блоков системы представлены в таблице 2.4.

Таблица 2.4.

Минимальная наработка блоков системы

Наименование блока

Tн.мин, ч

Внешний источник питания

42000

Устройство управления

29000

Включение интерфейса конфигурации ПЛИС

100000

Внутренняя магистраль управления

89000

Опорный генератор

49000

Внутренний коммутатор обмена1

70000

Внутренний коммутатор обмена2

70000

Генератор тактовой частоты

100000

 

Для расчета наработки устройства обработки сигналов учтем, что каждый блок включенный в него однократно резервируется. Минимальной наработкой обладает опорный генератор. Тогда по (1.2) минимальная наработка опорного генератора 83000 часов. По (1.2) минимальная наработка устройства обработки сигналов 200000 часов, устройства управления 70000, а внешнего источника питания 100000.

Согласно представленным данным, минимальной наработкой системы будет 70000 часов. Следует учесть, что источник питания и устройство управления соединены по комплектно и логическое соединение у них последовательное.

После расчета ресурса системы видно, что данный показатель актуален только в процессе конструкторской работы. Ведь даже при контрольных тестирования проверяется только рабочая конфигурация оборудования, а при использовании системы проходит самодиагностика системы на выявление рабочий конфигурации.

 

Список литературы:

  1. А.Г. Орлов, Н.Н. Севастьянов БОРТОВОЙ РЕТРАНСЛЯЦИОННЫЙ КОМПЛЕКС (БРК) СПУТНИКА СВЯЗИ. ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ, ПОСТРОЕНИЕ. – Томск: Издательский Дом Томского государственного университета, 2014. – 208 с.
  2. ГОСТ 27.003 – 2016, Надежность в технике, состав и общие правила задания требований по надежности. – Москва: стандартинформ, 2017.-19с.
  3. ОСТ4.012.013, Отраслевой стандарт расчета надежности в электронике. – Москва: стандартинформ, 2015 – 50с.
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий