Оценка качества функционирования радиотехнических систем в процессе технической эксплуатации

Тип работы:
Реферат
Предмет:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

УДК 629.7. 621. 396 (083)
ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ В ПРОЦЕССЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
С.Г. ОБРЫВАЛИН
Статья представлена доктором физико-математических наук, профессором Козловым А. И.
Рассматриваются методы оценки качества функционирования радиотехнических систем гражданской авиации при изменении условий эксплуатации, что выражается в появлении непреднамеренных электромагнитных помех в процессе эксплуатации.
Ключевые слова: радиотехнические системы, техническая эксплуатация, непреднамеренные электромагнитные помехи.
Способность радиотехнических систем (РТС) выполнять поставленные перед ней задачи в процессе функционирования должна иметь некоторое количественное выражение, которое следует принять в виде оценки качества функционирования РТС в процессе эксплуатации. Максимум (или минимум) такого показателя образует критерий оценки качества функционирования.
Для оценки качества функционирования в большинстве случаев принимают вероятность появления какого-либо события либо математическое ожидание некоторой выбранной случайной величины [1, 2].
В данном случае речь идет о качестве функционирования РТС в изменяющихся условиях эксплуатации, поэтому более подробно следует оговорить смысл этого понятия и чем оно отличается от общепринятого понятия & quot-качество функционирования& quot-.
Известно, что качество функционирования любой системы, и в частности РТС, определяется как степень соответствия присущих характеристик установленным требованиям в некоторых типовых условиях применения. Поскольку процесс функционирования является случайным процессом, то основным количественным показателем в этом случае можно выбрать вероятность выполнения системой своих функций в определенных условиях или математическое ожидание выбранного показателя. Соответственно может быть рассмотрена вероятность выполнения системой своих функций в некоторых идеализированных условиях, в типовых и изменяющихся условиях технической эксплуатации.
Пусть количественное значение показателя качества функционирования системы в виде вероятности зависит от состояния системы в момент времени. В этом случае можно использовать мгновенные и интервальные показатели качества функционирования, например, мгновенные показатели (для дискретных случайных процессов):
— математическое ожидание качества функционирования в момент времени t =, т. е.
E (t,) = M [P (h)], (1)
где M[x] - оператор нахождения математического ожидания величины х-
— коэффициент снижения качества функционирования
Кф =, (2)
Р0
где Ро — некоторое наибольшее возможное значение качества функционирования, причем часто принимают, что Ро = const.
Обратим внимание на показатель уровня снижения качества функционирования. Для РТС практически любой обобщенный или частный показатель качества функционирования будет величиной вероятностной. Это связано с тем, что при функционировании любой РТС неизбеж-
но наличие шумов и помех в радиоканале и в самой РТС. Идеализированная радиосистема может рассматриваться только как система, функционирующая при малых уровнях шумов и по-
мех. Поэтому в отличие от известных в литературе показателей [1], следует принять, что в данном случае Ро также является вероятностной величиной и поэтому соотношение (2) нужно записать в ином виде
Ксф (t,)= MP (). (3)
сф & quot- М[Ро (ti)] '- '-
В радиотехнических приложениях существенным фактором, влияющим на качество функционирования РТС в процессе его ТЭ, является, помимо общеизвестных воздействий типа температуры, радиации, атмосферного давления и т. д., влияние шумов и помех, действующих на входе приемных устройств. Другими словами, любая РТС не может рассматриваться, с точки зрения ТЭ, изолированно, а должна включать в себя среду распространения радиоволн, т. е. радиоканал.
Наличие различных мешающих воздействий в радиоканале может существенно изменять уровень качества функционирования. Поэтому для получения количественной оценки величины M [Ро (ti)] нужно рассматривать не просто идеализированную систему, у которой наблюдается полное соответствие заданным параметрам, а систему с учетом воздействия внешних факторов (помех и шумов) на прохождение радиосигнала.
В этом случае в соотношении (3) показатель качества функционирования в числителе будет давать эти значения для конкретной помеховой обстановки в момент времени tt, а показатель
качества функционирования в знаменателе, относящийся к некоторой идеализированной системе, будет определяться в условиях, когда воздействие помех тем или иным способом сведено к потенциальному минимуму.
Критерий качества функционирования может быть записан в следующем виде
К = min (M[P (ti)]-M[Ро (t,)]) ti e [о, t], (4)
при условии, что другие показатели системы a j, не включающие в себя выбранный показатель качества функционирования, постоянны, т. е. a j = const, при этом a ° P (t,), а j = 2, N, N —
общее число показателей РТС.
В случае типовых условий эксплуатации полагаем, что в радиоканале действует типовой набор помех и шумов, а параметры собственно полезного радиосигнала не меняются при распространении (или меняются по известным детерминированным или стохастическим законам).
В случае изменяющихся условий эксплуатации будем понимать, что в радиоканале из-за изменения электромагнитной обстановки действуют комбинации различных помех и шумов, а параметры полезного сигнала на трассе распространения меняются непредсказуемым образом.
Тогда мгновенные показатели качества функционирования могут записываться в другой форме, а именно
К'- (t) = M[pt (t,)] к№ (t) = M[p (t,)] Кm (t) = M[P[: (t,)] (5)
сф (i) M [Ро (lt)] ' сф (i) M [Ро (t,)] ' сф (i) M [Pt (t,)] ' ()
где PT (li) — показатель качества функционирования РТС в типовых условиях эксплуатации-
Ри (& lt-!) — показатель качества функционирования РТС в изменяющихся условиях эксплуатации.
Имеет смысл ввести показатели, которые характеризовали бы качество функционирования данной эксплуатируемой системы по отношению к ней самой, если ее показатели в результате определенных технических и организационных мероприятий превышают показатели известных систем. Такие показатели целесообразно назвать показателями качества модернизации Км системы. Близость данных показателей к максимально возможному значению показывает, во-первых, целесообразность проведения тех мероприятий, при которых показатели системы повышаются, во-вторых, дает оценку степени приближения эксплуатируемой системы к оптимизированной (по определенным критериям). Примем следующее определение.
кт, км =, (6)
Качество модернизации какой-либо системы или устройства (РТС, в частности) — это есть отношение качества функционирования данной системы или устройства в определенных условиях к возможно более высокому уровню функционирования, достигаемому при оптимизации режимов ее работы, либо при модернизации рассматриваемой системы или устройства. Соответственно эти показатели могут определяться в типовых и в изменяющихся условиях эксплуатации.
Сказанное можно представить в следующем виде
_ Рт) к _ рм (Л)
Рмт (?() М рмм {Ч)
где Кт и Км — показатели качества модернизации РТС в типовых и в изменяющихся условиях эксплуатации- Рм ((¦) — показатели качества функционирования РТС в момент времени (_ для соответствующих условий эксплуатации, Рш ((¦), Рмм (('-) — те же показатели для системы оптимизированной или модернизированной.
При этом предполагается, что КИ — качество модернизации идеализированной системы равно единице. Возможны и другие комбинации этих показателей, например, отношение Рт ((¦) и Рм ((¦), Рм ((¦) и Ро ((¦) и т. д., все зависит от постановки задачи, которую следует решать.
ЛИТЕРАТУРА
1. Дружинин Г. В. Методы оценки и прогнозирования качества. — М.: Радио и связь, 1982.
2. Логвин А. И. Критерии оценки качества функционирования радиосистем УВД. Проблемы технического обеспечения систем УВД. — М.: МИИГА, 1984.
3. ИСО 9000: 2000 «Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь».
OPERATION QUALITY ESTIMATION OF RADIO SYSTEMS IN PROCESS OF THE TECHNICAL USE
Obryvalin S.G.
They are considered methods of operation quality estimation of radio systems in process of the technical use when change the conditions to use that is expressed in appearance of the undeliberate electromagnetic hindrances.
Key words: radio system, technical use, undeliberate electromagnetic hindrances.
Сведения об авторе
Обрывалин Сергей Геннадьевич, 1975 г. р., окончил МЭСИ (2оо9) и Harvard Business School (2оо8), младший научный сотрудник МГТУ ГА, соискатель ученой степени, автор 5 научных работ, область научных интересов — прогнозирование, организация производства.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой