МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРИОДИЧНОСТИ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ КОСМИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПО ДОПУСТИМОМУ УРОВНЮ ВЕРОЯТНОСТИ БЕЗОТКАЗНОЙ РАБОТЫ 

Сидняев Николай Иванович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой высшей математики, Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана (Россия, г. Москва, 2-я Бауманская ул., 5), E-mail: Sidn_ni@mail.ru
Уракова Карина Айратовна, магистрант, Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана (Россия, г. Москва, 2-я Бауманская ул., 5), E-mail: urakovakarina13@gmail.com 

621.3.019 

DOI

10.21685/2307-4205-2020-2-7 

Представлены методики прогнозирования надежности создаваемых устройств, проектирование устройств с заданной надежностью и сравнение надежности различных КС. С этой целью излагаются фундаментальные вопросы из теории надежности для проектирования КС, методы сбора и обработки данных о надежности аппаратуры по результатам эксплуатации и специальных испытаний на надежность. Разработаны методы, математические модели и проведен анализ структуры аппаратуры на этапе проектирования и при изготовлении. Приведены расчетные соотношения при различных видах резервирования в испытаниях, продления сроков эксплуатации блоков КА, основа которых – методология оценки остаточного ресурса. Систематизированы и изучены существующие методы анализа надежности. Изложены проблемы неопределенности информации по входным данным при расчетах классическими методами. Изучено влияние отклонения внешних воздействий от номинальных значений, непостоянность интенсивности отказов, нелинейный характер влияния внешних факторов на надежность. Исследован характер влияния внешних факторов на надежность и степень учета факторов в существующих методах. Отмечено, что качественные, организационно-технические (конструктивные и программные) требования по надежности, задаваемые в ТЗ для каждой стадии создания элементов КС в целом, должны выполняться и подтверждаться на соответствующей стадии работ. Представлены методики оценки ресурса технических объектов, среди которых важное место занимают методики, основанные на физических предпосылках расходования ресурса. Отмечена важность экономического аспекта исследования проблемы продления сроков эксплуатации КС. Постулируется, что принцип сравнимости результатов количественных оценок ТС предполагает использование единого состава исходных данных за определенный отчетный период времени, единство используемых обобщенных и частных показателей, а также единство принятых допущений и ограничений. Подчеркнуто, что все отказы и неисправности, выявленные на комплексе, независимо от того, повлияли ли они на результаты испытаний или нет, должны быть учтены, на них должны быть составлены информационные документы (сообщения о неисправности или рекламационные акты, акты исследования, подтвержденные протоколами исследования). Системный подход к анализу и оценке ТС предполагает комплексное рассмотрение на каждом этапе результатов анализа обобщенных и частных показателей технического состояния как единой системы взаимосвязанных величин и принятие решения на основе обобщенных показателей с использованием значимости частных показателей. Рассмотрены сущности методов определения периодичности технического состояния, указаны условия применения, а также достоинства и недостатки каждого метода. Показано применение общей и поэлементной постановки оценки состояния сложных механизмов с использованием диагностической матрицы и теории распознавания с целью определения состояния технических объектов. Описаны этапы общего процесса диагностирования объектов, состоящие из определения изменения параметров при воздействии на элементы объекта и дальнейшей обработки полученных результатов с применением методов синтеза и анализа. 

Ключевые слова

надежность, методики, ресурс, проектирование, космический аппарат, оценка ресурса 

 Скачать статью в формате PDF

1. Павлов, И. В. Статистические методы оценки надежности сложных систем / И. В. Павлов. – Москва : Радиосвязь, 1982. – 168 с.
2. Сидняев, Н. И. Теория вероятностей и математическая статистика / / Н. И. Сидняев. – Москва : Юрайт, 2011. – 310 с.
3. Геча, В. Я. Методология оценки надежности космических аппаратов при проектной и конструкторской проработке / В. Я. Геча, Р. Н. Барбул, Н. И. Сидняев, Ю. И. Бутенко // Надежность. – 2019. – № 2. – С. 3–8.
4. Гнеденко, Б. В. Математические методы в теории надежности / Б. В. Гнеденко, Ю. К. Беляев, А. Д. Соловьев. – Москва : Наука, 1965. – 524 с.
5. Сидняев, Н. И. Теория планирования эксперимента и анализ статистических данных : учеб. пособие / Н. И. Сидняев. – Москва : Юрайт, 2011. – 399 с.
6. Морозов, Д. B. Методика повышения надежности функционирования системы управления беспилотного летательного аппарата в полете при возникновении отказа в бортовой контрольно–проверочной аппаратуре / Д. B. Морозов, С. Ф. Чермошенцев // Надежность. – 2019. – № 19 (1). – С. 30–35.
7. Сидняев, Н. И. Модели и методы оценки остаточного ресурса изделий радиоэлектроники / Н. И. Сидняев, Г. С. Садыхов, В. П. Савченко. – Москва : Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2015. – 382 с.
8. Mоrris, S. F. Use and application of MIL-HDBK-217 / S. F. Morris // Solid Slate Technology. – 1990. – Vol. 33, № 6. – P. 65–69.
9. Сидняев, Н. И. Математическое моделирование оценки надежности объектов сложных технических систем / Н. И. Сидняев // Проблемы машиностроения и надежности машин. – 2003. – № 4. – С. 24–31.
10. Вrennоm, T. R. Should us MIL-HDBK-217 be 8888 / T. R. Brennom // IEEE Trans. Reliab. – 1988. – Vol. 37, № 5. – P. 474–475.
11. Сидняев, Н. И. Обзор и исследование физики отказов для оценки показателей надежности радиоэлектронных приборов современных РЛС / Н. И. Сидняев // Физические основы приборостроения. – 2017. – Т. 6, № 2 (23). – С. 4–52.
12. Барлоу, Р. Математическая теория надежности / Р. Барлоу, Ф. Прошан. – Москва : Советское радио, 1969. – 488 с.
13. РД 50–690–89. Методические указания. Надежность в технике. Методы оценки показателей надежности по экспериментальным данным. – Введ. 1991–01–01. – Москва : Гос. комитет СССР по управлению качеством продукции и стандартам, 1990.
14. Сидняев, Н. И. Факторы космической погоды, влияющие на бортовые элементы низкоорбитальных космических аппаратов / Н. И. Сидняев, Л. А. Макриденко, В. Я. Геча, В. Н. Онуфриев // Вопросы электромеханики : тр. Четвертой Междунар. науч.-техн. конф. «Актуальные проблемы создания космических систем дистанционного зондирования Земли». – Москва : АО «Корпорация «ВНИИЭМ», 2016. – С. 90–100.
15. Похабов, Ю. П. Что понимать под расчетом надежности уникальных высокоответственных систем применительно к механизмам одноразового срабатывания космических аппаратов / Ю. П. Похабов // Надежность. – 2018. – № 4. – С. 28–35.
16. Антонов, С. Г. Методика оценки рисков нарушения устойчивости функционирования программноаппаратных комплексов в условиях информационно-технических воздействий / С. Г. Антонов, С. М. Климов // Надежность. – 2017. – № 17 (1). – С. 32–39.
17. Сидняев, Н. И. О современных подходах развития теории эффективности космических систем / Н. И. Сидняев, В. Я. Геча, Р. Н. Барбул / Системы управления полным жизненным циклом высокотехнологичной продукции в машиностроении: новые источники роста : материалы Всерос. науч.-практ. конф. (г. Москва, 18 апреля 2018 г.). – Москва : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2018. – С. 69–75.
18. Климов, С. М. Методика повышения отказоустойчивости сетей спутниковой связи в условиях информационно-технических воздействий / С. М. Климов, С. В. Поликарпов, А. В. Федченко // Надежность. – 2017. – № 17 (3). – С. 32–40.
19. Колобов, А. Ю. Интервальные оценки безотказности единичных космических аппаратов / А. Ю. Колобов, Е. В. Дикун // Надежность. – 2017. – № 17 (4). – С. 31–35.
20. Сидняев, Н. И. Модели и методы оценки остаточного ресурса изделий радиоэлектроники / Н. И. Сидняев, Г. С. Садыхов, В. П. Савченко. – Москва : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2015. – 382 с.