АНАЛИЗ НАДЕЖНОСТИ РАБОТЫ СУДОВЫХ НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ

RELIABILITY ANALYSIS OF SHIP NAVIGATION SYSTEMS

Marina Burzun

postgraduate student of the Department of Digital Technologies, Mathematics and Economics, Murmansk State Technical University,

Russia, Murmansk

Vladimir Kovalchuk

Professor of the Department of Digital Technologies, Mathematics and Economics, Murmansk State Technical University,

Russia, Murmansk

АННОТАЦИЯ

В статье описаны основные критерии оценки надежности работы судовых навигационно-информационных систем.

ABSTRACT

The article describes the main criteria for assessing the reliability of ship navigation and information systems.

Ключевые слова: безопасность, надежность, показатели, интенсивность отказов, испытания.

Keywords: safety, reliability, performance, failure rate, testing.

Судовая навигационно-информационная система судна (НИС) обеспечивает производство, хранение, получение информации и отображение результатов обработки на электронной карте в виде, понятном команде и достаточном для выполнения безопасного перехода судна по морскому пути. НИС обладает информационно - коммуникационными способностями, ориентирована на судоводителя и обеспечивает команду информационной поддержкой на всем пути перехода судна. Навигационная система судна активно взаимодействует с береговыми, наземными и спутниковыми навигационными системами. Это взаимодействие позволяет вахтенному в режиме реального времени принимать решения и прогнозировать ситуацию на определенное время вперед [1].

Навигационно-информационные системы являются многофункциональным оборудованием. Некоторые из указанных устройств в случае выхода из строя не ремонтируются, а заменяются на исправные, т.е. являются невосстанавливаемыми. Другие устройства частично ремонтируются, например, замена неисправной материнской платы в системном блоке ЭВМ приводит к восстановлению ЭВМ. В целом, информационная система относится к восстанавливаемым системам.

Рассмотрим с точки зрения надежности невосстанавливаемые устройства информационных систем.

К основным показателям надежности технических устройств ИС можно отнести:

• вероятность безотказной работы;
• вероятность отказа;
• плотность распределения времени безотказной работы (частоту отказов);
• интенсивность отказов;
• среднюю наработку до первого отказа;
• дисперсию времени безотказной работы.

Указанные показатели надежности позволяют достаточно полно оценить надежность невосстанавливаемых технических средств, а также надежность восстанавливаемых технических средств до первого отказа.

Наиболее полно надежность ТС характеризуется частотой отказов. Это объясняется тем, что частота отказов является плотностью распределения, а поэтому содержит в себе всю информацию о случайном явлении – времени безотказной работы.

Средняя наработка до первого отказа является достаточно наглядной характеристикой надежности, однако применение этого показателя ограничено в тех случаях, когда интенсивность отказов непостоянна или время работы отдельных частей ТС разное.

Интенсивность отказов – наиболее удобная характеристика надежности, так как она позволяет вычислить остальные показатели.

Наиболее практичным показателем надежности ТС является вероятность безотказной работы, поскольку может быть сравнительно просто оценена в процессе эксплуатации.

Сложность и комплексность проблем обеспечения безопасной эксплуатации судов требует системного подхода, позволяющего проводить всесторонний анализ безопасности морского судоходства, вырабатывать концепцию и программы повышения безопасной эксплуатации судов.

Системный подход (системный анализ обеспечения безопасной эксплуатации судов) включает:

• рассмотрение безопасности судов в комплексе навигационной, технической, экологической и пожарной безопасности;
• систематизацию факторов, влияющих на безопасную эксплуатацию судов, связей и отношений между элементами системы и их взаимодействия на возникновение случаев при эксплуатации судов;
• рассмотрение различных аспектов безопасности морского судоходства: научного, технического, эргономического, организационного, экономического и правового;
• определение влияния функциональных систем морского транспорта на безопасную эксплуатацию судов.

Системный подход к безопасности судов требует рассмотрения проблемы в целом, всех ее составляющих, т. е. навигационной, технической экологической и пожарной безопасности.

Каждое из этих свойств характеризуется своим уровнем безопасности.

Уровень технической безопасности - это вероятность того, что при эксплуатации судна не произойдет аварийный случай из-за отказов судовых технических средств и элементов корпуса судна.

Уровень навигационной безопасности - это вероятность того, что при эксплуатации судна не произойдет потери остойчивости и плавучести, столкновений, посадок на грунт, штормовых и ледовых повреждений судна.

Аналогично определяются уровни пожарной и экологической безопасности.

Критерии безопасности подразделяются на качественные и количественные. Цель качественной оценки - выявить неблагоприятные факторы возникновения аварийных ситуаций при расследовании аварийных случаев.

Цель количественной оценки - определить потенциальную опасность и последствия от различных факторов, таких как отказы судовых технических средств, влияние внешних условий, ошибки операторов, сбои в системе человек-машина и т.  п.

Анализ причин аварий показывает, что все множество факторов, обуславливающих их возникновение, можно объединить в три группы:

• технические;
• эксплуатационные;
• субъективные.

К эксплуатационным факторам, оказывающим влияние на техническую безопасность эксплуатации судов, относятся:

• возраст судов;
• условия внешней среды;
• свойства перевозимых грузов;
• численность судовых экипажей;
• назначение режимов работы судовой энергетической установки;
• качества применяемых топлив, смазочных масел и технической воды;
• своевременность и качество заводского ремонта;
• обеспечение судов сменно-запасными частями и материалами;
• качество инструкций по технической эксплуатации и документации [2].

Анализ безопасности, выполняемый с использованием статистических данных по результатам расследования аварийных случаев. При этом изучаются причинно-следственные связи развития аварийных ситуаций и последствия аварийных случаев.

Список литературы

1. Вагущенко Л.Л. Судовые навигационно-информационные системы. - Одесса, Латстар, 2004 - 302 с.
2. Говрилов В.С. Техническое обеспечение безопасности судов: Конспект лекций. Ч.1. - СПб., ГМА им. адм. С.О. Макарова, 2000. - 44 с., ил., табл.