Реферат: Разработка средств оценки эффективности алгоритмов поиска и обнаружения целей прицельных радиоэлектронных комплексов

НАЦИОНАЛЬНЫЙУНИВЕРСИТЕТ “ЛЬВОВСКАЯ ПОЛИТЕХНИКА”

Озирковский ЛеонидДеонисиевич

УДК 621.396.9

РАЗРАБОТКА СРЕДСТВ ОЦЕНКИЭФФЕКТИВНОСТИ АЛГОРИТМОВ ПОИСКА И ОБНАРУЖЕНИЯ ЦЕЛЕЙ ПРИЦЕЛЬНЫХ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХКОМПЛЕКСОВ

05.12.17- Радиотехническиеи телевизионные системы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соисканиеученой степени

кандидата технических наук

Львов 2002

Диссертацией есть рукопись.

Работа выполнена в Национальном университете “Львовскаяполитехника” Министерства науки и образования Украины

Научный руководитель: кандидаттехнических наук, доцент

Волочий Богдан Юрьевич,

Национальный университет“Львовская политехника”, доцент

Официальные оппоненты: доктор техническихнаук, с.н.с.

Клепфер Евгений Иванович,

Львовский научно-исследовательский радиотехническийинститут,

главный научный сотрудник

кандидат технических наук

Лукенюк Адольф Антонович,

Львовский центр институтакосмических исследований Национальной академии наук и Национальногокосмического агентства Украины, заместитель директора

Ведущее учреждение – Национальный технический университетУкраины “Киевский политехнический институт” (г. Киев), Министерство образованияи науки Украины, кафедра радиотехнических устройств и систем

Защита состоится 30 апреля 2002 г. в 11 часу на заседанииспециализированного ученого совета Д 35.052.10 в Национальном университете“Львовская политехника ” по адресу: 79013, г. Львов-13,

ул. С. Бандеры, 12.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Национальногоуниверситета “Львовская политехника ” по адресу: 79013, г. Львов-13,

ул. Профессорская, 1.

Автореферат разослан 18 апреля 2002 г.

Ученый секретарь

специализированного ученого совета РоманишинЮ.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Прицельный радиоэлектронный комплекс (РЭК) предназначен для обнаружения цели по целеуказанию,ее захвата, сопровождения и расчета прогнозируемой траектории движения спередачей соответствующей информации на устройство уничтожения цели. Составприцельного РЭК формируется так, чтобы обеспечивать выполнение поставленнойзадачи в условиях воздействия внешних естественных и искусственныхпомех, при возникновении сбоев и отказов аппаратуры. Поэтому в состав РЭКвходят радиоэлектронные системы(РЭС) разных типов.

Последовательность процедур использованияинформации, которую предоставляют РЭС в процессе выполнения задачи, определяеталгоритм поиска и обнаружения цели (АПОЦ) прицельного РЭК, разработка которогоявляется важной задачей на системотехническом этапе проектирования таких комплексов.

Задачи, которые решаются прицельным РЭК характеризуются жесткимиусловиями относительно затрат времени на принятие решений оператором. Достичьминимального значения этого времени можно следующими способами:

1) подбором оператора с определенными психофизиологическимивозможностями и обеспечением соответствующего уровня его квалификации;

2) привлечением группы операторов иусовершенствованием организации их работы с системами прицельного РЭК;

3) передачей части (или всех) функций оператораинформационно-управляющей системе.

Для названных способов формируются варианты АПОЦ прицельного РЭК. Безсоответствующих средств задача сравнения вариантов построения АПОЦ на этапесистемотехнического проектирования решается качественно, а количественныеоценки показателей эффективности АПОЦ и прицельных РЭК в целом определяют наэтапе натурных испытаний. Такой подход не обеспечивает решения задачи выборуприемлемых вариантов АПОЦ на этапе системотехнического проектирования и требуетбольшого объема натурных испытаний.

Поэтомуактуальной является разработка средств оценки показателей эффективностипригодных для использования на этапе системотехнического проектирования,которые позволят впоследствии уменьшить объем натурных испытаний исоответственно снизить затраты времени и материальных ресурсов. Однако оценкаэффективности АПОЦ прицельных РЭК не может быть достоверной без учетапоказателей надежности аппаратуры. Необходимый уровень показателей надежностиРЭС, которые входят в состав комплекса, обеспечивается использованием при ихсоздании соответствующих отказоустойчивых структур.

Связь работы с научными программами, темами. Диссертационная работа выполнялась в рамкахприоритетного направления отраслевой программы “Перспективные информационныетехнологии, приборы комплексной автоматизации, системы связи” в соответствии спланом научно-исследовательских работ кафедры “Теоретическая радиотехника ирадиоизмерения” Национального университета “Львовская политехника” на 1992-2000гг. Диссертационная работа непосредственно связана с госбюджетныминаучно-исследовательскими работами:

· ДБ/51.РЕЗ.94 “Методы исредства автоматизации схемотехническего проектирования отказоустойчивыхцифровых устройств”, № гос. регистр.: 0194U029602;

· ДБ/Комплекс “Разработкаматематического обеспечения автоматизированных процедур системотехнического исхемотехническего надежностного проектирования радиоэлектронных устройств исистем”, № гос.регистр.:0196U000186;

· ДБ/Синтез “Разработкаматематического обеспечения процедур оптимального синтеза самоконтролируемыхотказоустойчивых и живучих радиоэлектронных средств”, № гос. регистр.:0198U002382;

· ДБ/ЗКМФ “Разработкаматематического обеспечения компьютерного моделирования функционального инадежностного поведения радиоэлектронных средств”, № гос. регистр.: 0100U000522.

Цель и задачи исследования. Целью работы является разработка математическихмоделей, методики и программного обеспечения для оценки эффективностиалгоритмов поиска и обнаружения целей прицельных радиоэлектронных комплексов.

Для достижения цели необходимо решить следующиезадачи:

1. Разработатьструктурно-автоматную модель алгоритма поиска и обнаружения целей прицельногорадиоэлектронного комплекса.

2. Разработать марковскую модельалгоритма поиска и обнаружения целей прицельного радиоэлектронного комплекса.

3. Разработатьлогико-вероятностную модель алгоритма поиска и обнаружения целей прицельногорадиоэлектронного комплекса.

4. Создать методику анализаэффективности вариантов построения алгоритмов поиска и обнаружения целейприцельного радиоэлектронного комплекса.

5. Для построения математическихмоделей АПОЦ прицельного РЭК нужно разработать надежностные математическиемодели отказоустойчивых радиоэлектронных систем с комбинированным структурнымрезервированием и систем с мажоритарной структурой способной к реконфигурации,которые входят в состав рассматриваемыхприцельных радиоэлектронныхкомплексов.

6. Провести выбор и выполнитьсравнительный анализ методов для построения математических моделейотказоустойчивых систем с учетом эффекта старения и произвольного распределенияпродолжительности процесса технического обслуживания, надёжностное поведениекоторых соответствует дискретно-непрерывному случайному процессу.

7. Разработать методикупостроения математических моделей отказоустойчивых систем с учётом эффекта старения,надёжностное поведение которых соответствует дискретно-непрерывному случайномупроцессу.

Объектомисследований являются алгоритмы поиска и обнаружения целей прицельныхрадиоэлектронных комплексов.

Предмет исследований – показатели эффективности алгоритмов поиска иобнаружения целей прицельных радиоэлектронных комплексов (вероятность и среднеевремя выполнения задачи).

Методы исследований, которые использованы в работе заимствованы изтеории радиоэлектронных систем и комплексов, теории моделирования сложныхсистем, теории марковских случайных процессов, теории надежности.

Научная новизна полученных результатов.

1. На основании предложенногорасширенного описания состояний и установленного перечня определяющихпараметров получил дальнейшее развитие метод пространства состоянийприменительно к построению математических моделей алгоритмов поиска иобнаружения целей прицельных радиоэлектронных комплексов. В модели, построеннойусовершенствованным методом, в отличие от существующих, реализовано объединениефункционального и надежностного аспектов проектирования алгоритмов поиска иобнаружения целей прицельных радиоэлектронных комплексов.

2. Получил дальнейшее развитиелогико-вероятностный метод построения математических моделей алгоритмов поискаи обнаружения целей прицельных радиоэлектронных комплексов. Предложен способполучения логико-вероятностной модели на основе представления объектаструктурно-автоматной моделью.

3. Разработаны две новыематематические модели алгоритма поиска и обнаружения целей прицельного радиоэлектронногокомплекса. Характерной особенностью этих моделей является то, что ониформируются на базе единого формализованного представления –структурно-автоматной модели.

4. Для проектированияотказоустойчивых радиоэлектронных систем с комбинированным структурнымрезервированием и мажоритарной структурой с реконфигурацией, которые входят всостав прицельных радиоэлектронных комплексов, разработаны новые математическиемодели. Эти модели, в отличие от существующих, позволяют учесть различныекомбинации структурного резервирования, поведение системы при появлениинарушений работоспособности, параметры средств контроля, диагностики икоммутации, вид технического обслуживания, наличие ЗИПа.

5. Предложен новый методформализации процедуры перехода от надежностной модели немарковского типа кмарковской модели с использованием метода эквивалентной интенсивности потока.Это позволило автоматизировать громоздкую процедуру перехода от немарковскоймодели к системе дифференционных уравнений Колмогорова-Чепмена.

Практическое значение работы.

1. Разработанная в работематематическая модель алгоритма поиска и обнаружения целей прицельногорадиоэлектронного комплекса и методика ее построения дает возможность получитьзначение его показателей эффективности для заданных проектировщикомфункциональных и надежностных параметров радиоэлектронных систем принеточностях получения целеуказания, разных уровнях квалификации оператора.Вместе с этим модель разрешает определить влияние на показатели эффективностирадиоэлектронных комплексов последовательности использования радиоэлектронныхсистем при выполнении задачи.

2. Предложенные математическиемодели отказоустойчивых структур дают возможность проектироватьрадиоэлектронные системы, которые предназначены для работы в комплексе, сзаданным уровнем надежности. Процесс создания математических моделей и иханализ автоматизирован, для чего разработан специализированный программныйпакет.

3. Для оценки показателейэффективности с учетом процессов старения аппаратуры и произвольного характерапроцедур технического обслуживания используется разработанная методикапостроения моделей отказоустойчивых систем, в основу которой положен методэквивалентной интенсивности потока.

4. Результаты внедрены воЛьвовском научно-исследовательском радиотехническом институте:

· Методика оценки эффективности алгоритмов поиска иобнаружения целей прицельных радиоэлектронных комплексов.

· Математические модели отказоустойчивых систем сосложным комбинированным резервированием и систем с мажоритарной структуройспособных к реконфигурации.

· Методика построения математических моделейотказоустойчивых систем, надежностное поведение которых после появления отказовописывается немарковським дискретно-непрерывным случайным процессом.

Теоретические и практические результатыдиссертации использованны:

· при выполнении госбюджетных научно-исследовательских работ в лабораторииНДЛ-51 Национального университета “Львовская политехника”;

· в учебном процессе у Национального университета“Львовская политехника” в лекционном курсе и практикуме дисциплины“Системотехническое проектирование радиоэлектронных комплексов”; в дипломномпроектировании студентами специальности “Радиоэлектронные устройства, системы икомплексы”.

· в учебном процессе колледжа “Западноукраинскийколлегиум” в лекционном курсе и практикуме дисциплины “Надежность, контроль иэксплуатация ЭВМ”; в дипломном проектировании студентами специальности“Обслуживание компьютерных и интеллектуальных систем и сетей”.

Личный вклад соискателя. Личный вклад автора в полученных научныхрезультатах состоит в том, что все положения, которые составляют сутьдиссертации, были сформулированны и решены самостоятельно. В роботах написанныхв соавторстве автору диссертации принадлежат: [1] — разработка математическоймодели алгоритма поиска и обнаружения целей прицельного РЭК: марковской наоснове расширенного описания состояния и логико-вероятностной на основепредставления объекта структурно-автоматной моделью и определение показателейэффективности алгоритма поиска и обнаружения целей прицельного РЭК; [2] — формирование и исследование моделей вариантов построения радиоэлектронныхкомплексов с использованием метода логико-вероятностного траекторногомоделирования; [4], [10] — сравнительное исследование эффективности и точностиметода эквивалентной интенсивности потока, способ формализованного перехода отнемарковской модели к системе уравнений Колмогорова-Чепмена; [5] — установленперечень определяющих параметров радиоэлектронных систем и предложенорасширенное описание состояния, [6]- методика оценки эффективности алгоритмовпоиска и обнаружения целей прицельных радиоэлектронных комплексов; [7], [8] — структурно-автоматные модели двух отказоустойчивых структур; [9]-структурно-автоматная модель радиоэлектронной системы с комбинированнымструктурным резервирования. [11] — формализованное представление структуры иповедения системы немарковского типа.

Апробация работы. Основные положения и результаты работыдокладывались и обсуждались на: международной научно-технической конференции“Современные проблемы автоматизированной разработки и производстварадиоэлектронных средств и подготовка инженерных кадров”(г. Львов,1996 г.); 4-ймеждународной научно-технической конференции “Опыт разработки и применениеприборо-технологических САПР микроэлектроники”(г. Львов, 1997 г.); 4-йукраинской научно-технической конференции “Автоматика-97”(г. Черкассы);международной научно-технической конференции TCSET98 “Современные проблемысредств телекоммуникации, компьютерной инженерии и подготовки специалистов”(г.Львов, 1998 г.); международном симпозиуме “Надежность и качество '99”(г. Пенза,1999 г.); 3-й международной научно-технической конференции “Математическоемоделирование в электротехнике, электронике и электроэнергетике”(Львов, 1999),15-й открытой научно-технической конференции молодых ученых и специалистовФизико-механического института им. Г.В. Карпенко НАН Украины “КМН-2000” (г.Львов, 2000 г.). Результаты работы обсуждались на научных семинарах кафедры“Теоретическая радиотехника и радиоизмерения” Национального университета“Львовская политехника”, Украинского Львовского института бизнеса иинформатики, ОАО “Концерн “Электрон” ОКБ “ТЕКОН”.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликованы 11 научных работ, в томчисле 4 статьи в профессиональных научных журналах, 7 публикаций в сборникахработ, тезисов и докладов научно-технических конференций.

Структура работы. Диссертациясостоит из вступления, четырех разделов, выводов, списка использованныхинформационных источников и приложений. Диссертация изложена на 216 страницах ивключает 125 страниц основного текста, 46 таблиц на 14 страницах, 33 рисунка на15 страницах, список использованных информационных источников включает 173наименования на 17 страницах и 4 приложения на 45 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во вступлении раскрыта сущность научно-практической проблемы создания средств оценкиэффективности алгоритмов поиска и обнаружения целей прицельных радиоэлектронныхкомплексов, обоснована актуальность работы, необходимость проведенияисследований, сформулирована цель работы, показана научная новизна ипрактическая ценность полученных результатов, приведены сведения об апробацииработы.

В первом разделе проанализирован состав и принципы построениятипичных прицельных РЭК, выявлены их особенности. Сформулированы требования кприцельным РЭК и рассмотрены особенности их применения. В результатекачественного анализа для проведения исследований сформирован полный наборсредств поиска и обнаружения целей прицельных РЭК. Для формирования конкретныхвариантов применен подход прототипного проектирования: разрабатываемый вариантможет включать как полный так и неполный набор средств, полученный путемисключения из полного набора отдельных РЭС.

Рассмотрена задача выбора показателейэффективности прицельных РЭК. В качестве показателя для количественной оценкиэффективности варианта АПОЦ выбрана вероятность выполнения задачи комплексом, аограничивающим условием – допустимое значение среднего времени выполнениязадачи. АПОЦ комплекса является входной информацией для проведения исследованийв данной диссертационной работе.

Для решения задач системотехнического этапапроектирования прицельных РЭК необходимо проводить многочисленные исследованияи расчеты для оценки показателей эффективности различных вариантов ихпостроения для выбора структуры РЭК и определить необходимые значенияпараметров для РЭС и АПОЦ с учетом того, что комплексы используются в условияхконфликта.

При построении адекватной математической моделиАПОЦ для учета наряду с функциональным аспектом и надежностного, в наборепараметров модели необходимо иметь показатели надежности РЭС. СовременныеРЭС прицельных РЭК проектируются со свойством отказоустойчивости, котороеобеспечивается комбинированным структурным резервированием или использованиеммажоритарных структур способных к реконфигурации. В государственных иотраслевых стандартах для таких структур отсутствуют соответствующиематематические модели, а поэтому необходимо разработать средства их анализа.Разработанные средства должны учитывать все возможности обеспеченияотказоустойчивости таких структур и адекватно отображать их поведение припоявлении отказов. Вместе с этим необходимо иметь математические моделиотказоустойчивых структур, в которых учитывается эффект старения аппаратныхсредств и произвольные вероятностные законы распределения для продолжительностипроцедур технического обслуживания.

При решении проектных задач на этапесистемотехнического проектирования РЭК достоверность результатов обеспечиваетсяиспользованием двух разных методов моделирования объекта проектирования.Указанным выше требованиям отвечают: метод пространства состояний и методлогико-вероятностного траекторного моделирования.

В разделе сформулирован перечень задач, которыерешены в данной работе.

Во втором разделе разработаныдве математические модели АПОЦ прицельных РЭК и методика для исследованияэффективности вариантов этих алгоритмов. Проведена апробация методики напримере конкретного прицельного РЭК.

Первая модель – марковская в виде системы дифференционных уравненийКолмогорова-Чепмена построенная с использованием метода пространства состояний,вторая – логико-вероятностная.

Получение марковской модели в виде системы дифференционных уравнений илогико-вероятностной модели осуществляется с использованием новой технологии,которая предусматривает два этапа: на первом этапе создается программнаямодель, а на втором этапе с помощью программной модели формируютсяматематические модели.

Первой задачей, решенной в данном разделе есть разработка структурно-автоматной модели(САМ) АПОЦ прицельного РЭК.Эта модель необходима дляформализованного представления объекта моделирования, которая разрешает безизвестных трудностей получить марковскую и логико-вероятностную модели АПОЦ.Для этого разработаны компоненты САМ: вектор состояния и дерево правилмодификации.

Векторсостояния (ВС) использован для кодирования пространства состояний, в которыхможет находиться прицельный РЭК в процессе выполнения задачи. В известныхметодиках построения марковских моделей РЭК с использованием метода состояний ипереходов модель отображает только надежностное поведение РЭК. На основепроведенного анализа функциональной и надежностного поведения прицельного РЭК впроцессе поиска и обнаружения цели в работе предложена следующая структура ВС:номер выполняемого операционного блока; номер РЭС, которая служит источникоминформации; количество повторных обращений к источнику целеуказания; количествоградаций порога обнаружения; количество попыток захвата цели; количество зонобнаружения.

В процессе выполнения задачи прицельным РЭК вектор состояния изменяетсяопределенным образом. Для отображения собственно изменений и ихпоследовательности согласно методике автоматизированного построения марковськихмоделей сформировано дерево правил модификации ВС. Для этого решены следующиеподзадачи: установлено множество событий, разработаны правила формированиямножества условий, сформированы формулы расчета интенсивностей переходов,разработаны правила формирования формул расчета вероятностей альтернативныхпереходов, разработаны правила модификации вектора состояния. Полученная САМ ввиде ВС и дерево правил модификации разрешают построить программную модель(АПОЦ).

Марковська модель в виде графа состояний ипереходов АПОЦ прицельного РЭК формируется из перечня состояний и матрицыинтенсивностей переходов, которые получаются в результате компиляциипрограммной модели. На основе полученной матрицы интенсивности переходов сиспользованием формализованных процедур формируется система дифференционныхуравнений Колмогорова-Чепмена. Решение этой системы уравнений даетраспределение вероятности пребывания в каждом состоянии, из которых иформируется избранный показатель эффективности, в данном случае вероятностьвыполнения комплексом поставленной задачи.

Вторая модель АПОЦ комплекса вданной работе построена с использованием логико-вероятностного методатраекторного моделирования. Данный метод разрешает определить значениявероятности и среднего времени выполнения задачи. Оценка вероятности выполненияи времени выполнения задачи АПОЦ осуществляется с помощью транзитивныхвероятностей альтернативных переходов pmn от m-го блока к n-му. Дляэтого используется графовая модель АПОЦ, в которой вершины отвечаютоперационным блокам, а дуги — переходам. Если предоставить каждой дуге значениявероятности перехода по ней pmn, то каждому маршруту алгоритма Lможно поставить в соответствие вероятность его существования и времяпрохождения

/> , (1)

/>, (2)

где TBm — времявыполнения m-го операционного блока, который лежит на данном маршруте.

В свою очередь вероятностьРУВ и среднее время ТУВ выполнение задачикомплексом определяются так:

/> , (3)

/>, (4)

где LУВ — множествопутей, которые ведут к блоку, фиксирующему выполнение задачи.

В процессе прохождения каждогомаршрута “накапливаются“ значение вероятностей и времени согласно формулам (1),(2). В момент достижения операционного блока, который символизирует выполнениезадачи, результаты в нем “сбрасываются“ и осуществляется возвращение кпоследнему разветвлению. В этом операционном блоке результат “накапливается“ всоответствии с формулами (3), (4). После прохождения всех возможных маршрутов LУВ,получаем значения вероятности выполнения задачи и среднего времени выполнениязадачи при заданных начальных условиях.

На основе созданных САМ, марковской илогико-вероятностной моделей разработана методика исследования эффективностивариантов построения АПОЦ прицельных РЭК и таким образом решена втораязадача. Согласно методике входными данными для построения модели АПОЦприцельного РЭК являются: состав и структурная схема прицельного РЭК;параметры РЭС, которые входят в состав РЭК; блок-схема АПОЦ комплекса; средниевремена и дисперсии выполнения каждого операционного блока АПОЦ; вероятностипринятия решения “ДА” и “НЕТ” для каждого блока сравнения АПОЦ. Методикапостроения моделей и исследование эффективности вариантов построения АПОЦпредусматривает последовательное выполнение следующих пунктов:

1. Формирование эквивалентного АПОЦ.

2. Формирование САМ алгоритма поиска и обнаружения целей прицельных РЭК.

2.1. Построение ВС.

2.2. Формирование множестваформальных параметров.

2.3. Формирование множествасобытий.

2.4. Формирование множестваусловий.

2.5. Формирование формул расчетаинтенсивностей переходов.

2.6. Формирование формул расчетавероятностей альтернативных переходов.

2.7. Формирование правилмодификации ВС.

2.8. Формированиедерева правил модификации ВС.

3. Построение марковской моделиАПОЦ прицельного РЭК.

4. Построениелогико-вероятностной модели прицельного РЭК.

Разработаннаяметодика апробирована при анализе эффективности варианта построения алгоритмапоиска и обнаружения целей прицельного комплекса “АФАЛИНА”. Построено САМ,марковскую модель с ограниченным пространством состояний(далее модель № 1) илогико-вероятностную модель(далее модель № 2) и проведены исследованияприцельного РЭК “АФАЛИНА” при различных исходных данных. По результатамисследований дана количественная оценка влияния на показатели эффективностиприцельного РЭК следующих факторов: квалификации оператора при введениисообщенных данных и захват целей на экране; количества целей; отказоваппаратных средств; неточности предоставления целеуказания (ЦУ); способаполучения ЦУ. Марковская модель имеет 647 состояний и 1805 переходов. Наоснове полученной модели сформирована система дифференционных уравненийКолмогорова-Чепмена. Процедуры формирования и решения системы дифференционныхуравнений автоматизированы. Исходные данные, при которых проведеныисследования, представленные в табл.1.

Таблица 1

Исходные данные

№ Количество захватываемых целей для РЛС, телевизионно-оптического визира и телевизора. Время захвата заданного количества целей для РЛС телевизионно-оптического визира и телевизора, с. Обозначение характеристики на рис.1а, 1б. 1 3;3;3 8;8;8 (квалификация низкая )

P1, p1

2 3;3;3 4;4;4 (квалификация высокая )

P2, p2

3 4;4;4 8;8;8 (квалификация низкая )

P3, p3

4 4;4;4 4;4;4 (квалификация высокая )

P4, p4

5 5;5;5 8;8;8 (квалификация низкая )

P5, p5

6 5;5;5 4;4;4 (квалификация высокая )

P6, p6

/> <td/> />
Вероятностивыполнения задачи и время, которое необходимо оператору для выполнения задачиот количества целей и от квалификации оператора, получены с помощью модели №1 схарактеристик представленых на рис.1а в виде дифференциального и на рис.1б ввиде интегрального закона распределения для времени выполнения алгоритма.Расчитанные средние значения времен выполнения (Tci) и вероятностейуспешного выполнения (Рваi) задачи, приведены в табл. 2.

Таблица 2

Средниезначения времен выполнения и вероятности выполнения задачи

№ Обозначение характеристики

Рваi

Tci

0,994014 34,397196 2

0,994014 18,397207 3

0,99302 42,397151 4

0,99302 22,397204 5

0,992025 50,396939

/> <td/> />
6

0,992027 26,397204 /> <td/> />
Нарис.2а и рис.2б приведены зависимости времени выполнения и вероятностьвыполнения задачи прицельным РЭК от вероятности того, что погрешность ЦУ в видесообщения оператору z>1.50.

/>
Модель№1 разрешает получить зависимость вероятности выполнение задачи комплексом отуровня надежности аппаратных средств из которых построен РЭК (рис. 3). Спомощью модели № 2 были проведенные аналогичные исследования, результатыкоторых приведены в табл. 3

На рис.4а и4б приведены результаты исследования зависимости вероятности выполнение задачиприцельным РЭК в зависимости от выбора РЭС в качестве основного источникаинформации (модель №1): 1-РЛС, 2-ТОВ, 3-ТПВ, 4-равновероятный выбор РЭС,5-преимущество РЛС. На рис.5а приведена зависимость вероятности выполнениезадача от выбора типа РЭС в качестве источника информации. На рис.5б приведенырезультаты исследований вероятности выполнение задачи от вероятностиобнаружения целей РЛС (эта вероятность изменялась от 0,65 до1).

/> <td/> />
Представленныерезультаты иллюстрируют возможности использования разработанных средств оценкиэффективности АПОЦ прицельных РЭК в процессе проектирования.

/>
Впрактике проектирования РЭС для прицельных РЭК нашли использованияотказоустойчивые структуры с комбинированным структурным резервированием (КСР)и мажоритарные структуры (МС) способные к реконфигурации. Как показалинформационный поиск, а также анализ государственных и отраслевых стандартов,математические модели для таких отказоустойчивых структур отсутствуют. Втретьем разделе решается задача построения математических моделей дляпроектирования отказоустойчивых структур РЭС с комбинированным структурнымрезервированием и мажоритарных структур способных к реконфигурации, в которыхучтены: логика поведения системы после появления отказа, способность креконфигурации, наличие средств контроля и диагностики (СКД), различные видыструктурного резервирования, средства коммутации, техническое обслуживание иремонт при наличии ограниченного или неограниченного ЗИПа. В данных моделяхзаложено условие об экспоненциальном характере закона распределения для интерваловвремени пребывания во всех состояниях, которое разрешает получить предельныеоценки показателей надежности.

Необходимостьразработки таких моделей обусловленно потребностью иметь достоверные значенияпоказателей надежности отказоустойчивых РЭС, которые используются дляпроведения исследований на базе математических моделей АПОЦ прицельных РЭКразработанных в разделе 2. Вместе с этим разработанные модели могутиспользоваться для проектирования отказоустойчивых структур РЭС.

Посколькуповедение отказоустойчивых систем при появлении нарушений работоспособностипредставляется соответствующим алгоритмом, то для построения их математическихмоделей использован подход, примененный в разделе 2 для построения марковскихмоделей АПОЦ прицельных РЭК. В результате применения такого подходапроектировщик получает модель отказоустойчивой системы в виде системыдифференционных уравнений Колмогорова-Чепмена. Решение этой системы даетвероятности пребывания отказоустойчивой структуры в любом из состояний. С полученныхвероятностей формируются показатели надежности проектируемой отказоустойчивойсистемы.

Первой подзадачей решенной в разделе являетсяразработка универсальной САМ отказоустойчивой системы с комбинированнымструктурным резервированием (КСР). Типичная система с КСР состоит из N — однотипных модулей основной конфигурации и скользящего резерва. Кроме тогопредусмотрено применене резервирующих систем, которые осуществляют общеерезервирование. Резервирующая система включается в таких случаях: в момент отказаосновной конфигурации после исчерпания скользящего резерва; на времяподключения модулей скользящего резерва; при отказах комутирующих элементовскользящего резерва. Поскольку в системах с КСР применяют различные видырезервирования одновременно, средства коммутации, средства контроля идиагностики (СКД), различные стратегии технического обслуживания, поэтому вотдельности разработаны модели отказов элементов при разных видахрезервирования, в отдельности модели СКД и средств коммутации и из этих моделейпостроено универсальную модель.

Формирование универсальной САМ системы скомбинированным структурным резервированием обусловило разработку следующихструктур данных.

1. Вектор состояния: Компонента ВС V1 отображает текущееколичество работоспобных модулей. Начальное значение компоненты V1 равно общемуколичеству элементов N. Компонента V2 — счетчик восстановлений.Компонента V3 — количество работоспособных резервирующих систем.Компонента V4 равная 1, если на нагрузку работают модули основнойконфигурации, и равная 2, если на нагрузку работает одна из резервных систем.

2. Формальные параметры модели: M — количество модулей вминимальной конфигурации системы; F — количество модулейскользящего резерва; N=M+F — общее количество модулей; L — количество резервирующих систем в общем резерве; lм- интенсивность отказов одногомодуля в основной конфигурации; lПРС — интенсивность отказов работающей резервнойсистемы; lНРС — интенсивность отказов неработающей резервной системы.

Разработанная структурно-автоматная модель представлена таблицей 4.

Таблица 4

Структурно-автоматная модель отказоустойчивой системы скомбинированным структурным резервированием

Событие

Условие

ФРИП

ФРИАП

ПМВС

Отказ модуля

V1>=M

M·lг

V4=2;V1=V1-1

Подключение модуля

(V4=2)and(V1>M)

1/ТК

PК

V4=1

(V4=2)and(V1>M)

1/ТК

1- PК

V2=2

Отказ работающей резервной системы

V3>0

lПРС

V3=V3-1

Отказ неработающей резервной системы

V2>0

lНРС

V2=V2-1

Ремонт резервной системы

V2<L

1/TР

PР

V2=V2+1

V2<L

1/TР

1- PР

V2=V2

Ремонт модуля

V1<N

1/Tp

V1=V1+1

Критерий отказа (V1<M) and (V2=0)

Второй подзадачей решенной в разделе являетсяразработка надежностных моделей отказоустойчивых систем с мажоритарнойструктурой, способных к реконфигурации. Система с МС состоит из 2N+1 однотипныхмодулей рабочей конфигурации, которые обеспечивают реализацию алгоритмафункционирование подсистемы с заданным уровнем качества, и резервной группы — скользящего резерва, который состоит из S модулей. Послеисчерпания резерва и отказа (2N+1)/2 модулей основной конфигурациипредусмотрена реконфигурация МС. Практический интерес представляют два вариантареконфигурации. В первом варианте рабочими остаются два модуля, которыеработают в режиме сравнения. Во втором варианте рабочим является один модуль. Вобоих вариантах мажоритарный элемент отключается, а высвобожденные послереконфигурации исправные модули переводятся в резерв.

Входными данными для построенияструктурно-автоматной надежностной модели отказоустойчивых систем с МСявляются: количество модулей в рабочей конфигурации до реконфигурации – NP;количество модулей в рабочей конфигурации после реконфигурации — NN;исходное количество модулей в резерве — K; интенсивности отказовмодулей рабочей конфигурации (lо) и модулей, которые находятся в резерве — (lр); показателикачества средств автоматического восстановления работоспобности заданныевероятностями правильного обнаружения, распознавание и локализации отказа (РВРЛ)иправильного восстановления работоспособности после отказа (РВП),правильной реконфигурации (РРК), интенсивностивосстановления модулей, которые вышли из строя (m); вероятности восстановления (ремонта) модуля (PВ).

Для представления всех возможных состоянийподсистемы с обслуживанием кроме компонент V1 и V2,необходимо ввести третью — V3 — количество неисправных модулей врабочей конфигурации и в резерве. Если восстановление ограничено, то нужноввести в множество формальных параметров максимальное количество восстановленийKV, а в ВС счетчик количества восстановлений — V4:=KV. САМ дляэтого класса отказоустойчивых систем представлен в табл.6.

Таблица 6.

Структурно-автоматная модель обслуживаемой системыс мажоритарной структурой с непрерывным ограниченным восстановлением

События

Условия

ФРИП

ФРИАП

ПМВС

Отказ модуля

V2>0

V1*lO

РВРЛ*РВР

V2:=V2-1; V3=V3+1

рабочей конфигурации

V2=0 and V1>(NP+1)/2

V1*lO

РВРЛ

V1:=V1-1; V3=V3+1

V2=0 and V1=(NP+1)/2

V1*lO

РВРЛ*РРК*РВР

V1=NN; V2:=V1-NN-1; V3=V3+1

V2=0 and V1=NN

V1*lO

РВРЛ

V1:=V1-1; V3=V3+1

Отказ модуля резервной группы

V2>0

V2*lР

____ V2:=V2-1; V3=V3+1

Восстановление модуля

V3>0 and V4<KV V3*m

PВД* РРК

V2:=V2+1;V3=V3-1 ;V4:=V4+1

Критерий отказа: V1>NN.

Если восстановление модулей неограниченное илиограниченное по вызову, то в таблицах интенсивность восстановления m равна 1/(Твик+Трем), где Твик — время необходимое для вызова и прибытия ремонтной бригады, Трем — время проведения ремонта неисправных модулей. САМ необслуженнойотказоустойчивой системы с мажоритарной структурой способной к реконфигурацииможно получить из модели представленной в табл.6 путем соответствующейнастройки.

В связи с тем, что оценка надежности в процессепроектирования должна занимать как можно меньше времени, проектировщикунеобходим «быстрый» инструмент для расчета показателей надежности. Для этогоразработан программный пакет, предназначенный для построения и анализанадежностных математических моделей рассмотреных отказоустойчивых структур.

В разделе 4 решена задача разработки математических моделей отказоустойчивыхрадиоэлектронных систем, которые бы учитывали эффект старения аппаратуры иреальные законы распределения продолжительности процедур техническогообслуживания и ремонта, т.е. надежностное поведение системы, котороеописывается немарковським дискретно-непрерывным случайным процессом.

Для уменьшенияразмерности модели при сохранении достаточно высокой точности расчетапоказателей показана целесообразность применения метода эквивалентнойинтенсивности потока (ЭИП). Для этого проведен сравнительный анализ метода ЭИП,метода стадий (фаз Эрланга (ФЭ)) и метода экспоненциальной аппроксимации (ЭА).Модель построена методом стадий служит эталоном. Кривая полученная методом ЭИПдает довольно точную качественную картину в сравнении с методом ЭА. Оценкаэффективности метода базируется на сравнении порядков систем дифференционныхуравнений, которые формируются при решении тестовой задачи методом ЭИП иметодом стадий. С увеличением количества фаз от 3-х к 5-ти порядок системыдифференционных уравнений для метода ЭИП возрос с 41 до 49, в то время как дляметода ФЭ — с 93 до 245. При количественном анализе относительная погрешностьметода ЭИП для 3-х фазного моделирующего pН-распределенияпри t<Tсер. не превышает 2.5%, а при t>Tсер непревышает 7%, в то время как относительная погрешность метода ЭА при таких жезначениях t достигает 12% и 230% соответственно.

Для практического примененияметода ЭИП формализована процедура перехода от немарковской надежностной моделиРЭС к системе уравнений Колмогорова-Чепмена с использованием метода ЭИП.Сутьметода формализации состоит в отображении не только поведения моделированнойсистемы в виде графа состояний и переходов, но и в одновременном отслеживаниипротекания вспомогательных процессов. Поэтому осуществлено расширение описаниесостояния, в котором находится система. Описание состояния системы состоит издвух частей — основной и вспомогательной. В основной части отображена структурамоделируемой системы, во вспомогательной части — вспомогательные процессы,которые запускаются в процессе формирования модели и с помощью которыхаппроксимируются не экспоненциальные переходы. Перед формированием описаниясостояния конкретной отказоустойчивой системы нужно определить количествовспомогательных процессов, которые необходимы при моделировании конкретнойотказоустойчивой системы.

В отличие от САМ, примененных в разделах 2,3 частьсобытий касается вспомогательных процессов, а часть — изменения структурысистемы, то необходимо множество условий реализации данных событий, котороенеобходимо проверять перед реализацией каждого события. В результате реализациисобытия происходит первичное изменение состояния или основной, иливспомогательной, части описания состояния моделируемой системы. Если врезультате первичного изменения состояния состоялся запуск вспомогательногопроцесса, то проверяется критерий отказа и рассматривается соответствующееусловие реализации события. В случае если в результате первичного изменениясостояния состоялось окончание вспомогательного процесса или отказ модуля с распределенной продолжительностью времени безотказной работы, то необходиморассмотреть множество условий запуска вспомогательных процессов. Если условиезапуска выполняется, то необходимо выполнить согласно описанному правилумодификацию основной части ВС и установить направление, интенсивность переходаи вспомогательную часть в описании состояния (осуществить запуск очередноговспомогательного процесса) и установить эквивалентную интенсивность перехода.Правило запуска не допускает одновременного запуска нескольких процессов. Еслиусловие запуска не выполняется, то осуществляется переход к следующему условиюреализации события. После исчерпания множества событий процедура построенияфазового пространства завершается.

В результате применения такого метода формализацииполучается граф состояний и переходов моделируемой системы с обозначеннымиэквивалентными интенсивностями перехода.

На основеформализованного метода перехода от немарковской модели отказоустойчивой РЭС ксистеме уравнений Колмогорова-Чепмена, разработана методика построения моделей отказоустойчивыхсистем, надежностное поведение которых отображается немарковськимдискретно-непрерывным процессом.

Дляпрограммной реализации метода формализации перехода в работе примененусовершенствованный подход построения математических моделей на основепредставления САМ в классе Е — сетей Петри.

Методикапостроения САМ предусматривает выполнение следующей последовательностидействий:

1. Формирование векторасостояния.

2. Формирование множестваформальных параметров.

3. Формирование цепочек“событие-переход”. Формирование цепочек “условие-переход”.

4. Формирование формул расчетаинтенсивностей переходов. Номер формулы отвечает номеру события для которойпроводится расчет интенсивности перехода.

5. Формирование матрицыинцидентности. Матрица инцидентности указывает на то, существует ли связь междуопределенными двумя цепочками. Элементы матрицы инцидентности могут приниматьследующие значения: 0 — если переход входной цепочки не влияет на условиевыходной цепочки; 1- если переход входной цепочки влияет на условие выходнойцепочки.

6. Формирование критерия отказа.

7. Формирование множества формулрасчета вероятностей альтернативных переходов.

8. Построение графа состояний ипереходов для моделируемой системы.

Результаты решения ряда задач с использованием разработанной методикипоказывают принципиальную возможность получения необходимой для потребностейсистемотехнического проектирования РЭК точности при значительном уменьшенииразмерности модели и вычислительных затрат на числовой расчет параметров.

В приложениях приведены программнаяреализация структурно-автоматной модели алгоритма поиска и обнаружения целейприцельным РЭК «Афалина» — марковская модель, программная реализацияструктурно-автоматной модели алгоритма поиска и обнаружения целей прицельнымРЭК «Афалина» — логико-вероятностная модель, вектор состояния и матрицаинтенсивностей переходов прицельного РЭК «Афалина», акты внедрения результатовдиссертационной работы.

ВЫВОДЫ

Вдиссертационной работе решена задача разработки средств оценки эффективностиалгоритмов поиска и обнаружения целей прицельных радиоэлектронных комплексов, аименно: созданы математические модели, методики и программные средства дляавтоматизации процедуры анализа алгоритмов. В рамках данной задачи полученыследующие результаты:

1. В работе получили дальнейшееразвитие метод пространства состояний и метод логико-вероятностноготраекторного моделирования применительно к построению математических моделейалгоритмов поиска и обнаружения целей прицельных радиоэлектронных комплексов.Усовершенствованные методы, в отличие от существующих, позволяют учесть вмоделях как функциональный так и надежностный аспекты проектированиярадиоэлектронных комплексов.

2. В работе решена задачасоздания программных средств оценки эффективности алгоритмов поиска и обнаруженияцелей прицельных радиоэлектронных комплексов. Созданные средства охватываютфункциональный и надежностный аспекты системотехнического проектированияалгоритмов поиска и обнаружения целей и позволяют выполнять сравнительныйанализ вариантов построения алгоритмов. Использование этих средств позволяетсократить длительность системотехнического этапа проектирования прицельныхрадиоэлектронных комплексов.

3. Разработана методикапостроения математических моделей алгоритмов поиска и обнаружения целей иисследования их эффективности. Методика формализует процесс полученияматематической модели для чего предусматривает создание промежуточных моделей,которые трансформируются с одного вида в другой и в конечном счете позволяютсформировать систему дифференционных уравнений Колмогорова-Чепмена. Вместе смарковской моделью формируется логико-вероятностная модель, чем обеспечиваетсяконтроль достоверности полученных результатов анализа эффективности алгоритмовпоиска и обнаружения целей.

4. Разработаны новыематематические модели отказоустойчивых структур с комбинированным структурнымрезервированием и мажоритарной структурой способной к реконфигурации, которыеприменяются при построении радиоэлектронных систем комплекса. Эти модели вотличие от существующих адекватно отображают надежностное поведение системы припоявлении отказов, что обеспечивается учетом: параметров средств контроля,диагностики и коммутации, логики использования резерва, стратегии техническогообслуживания, наличия ЗИПа. Разработаны программные средства, которые разрешаютпроектировщику настраивать предложенные структурно-автоматные моделирассмотренных типов отказоустойчивых структур на заданные исходные данные.

5. Разработан метод формализацииперехода от немарковських моделей отказоустойчивых структур к марковським наоснове метода эквивалентной интенсивности потока. Автоматизирована громоздкаяпроцедура такого перехода. На основе метода формализации разработана методикапостроения математических моделей отказоустойчивых структур, надежностноеповедение которых отображается немарковським дискретно-непрерывным случайнымпроцессом. Построенные по методике модели разрешают проводить надежностныйанализ отказоустойчивых структур с учетом эффектов старения и произвольныхзаконов распределения для продолжительности процедур технического обслуживания.

6. Результаты разработок принятык использованию проектировщиками прицельных радиоэлектронных комплексов.Практическая ценность результатов работы состоит в следующем:

* Благодаря применениюразработанных математических моделей уменьшаются затраты времени на выполнениеработ системотехнического этапа проектирования прицельных радиоэлектронныхкомплексов.

* Математические моделиалгоритма поиска и обнаружения целей прицельного радиоэлектронного комплексадают возможность получить значение его показателей эффективности для заданнойлогики использования радиоэлектронных систем при определенных проектировщикомфункциональных и надежностных параметрах систем, с учетом неточности заданияцелеуказания и уровня квалификации оператора.

* Автоматизирован процесспроектирования радиоэлектронных систем с заданным уровнем надежности в классеотказоустойчивых структур с комбинированным структурным резервированием имажоритарной структурой способной к реконфигурации благодаря разработке универсальныхструктурно-автоматных моделей.

Список основных работ опубликованных за темой диссертации

1. Беляев В.П., Волочий Б.Ю., Грабчак А.В., Миськив М.В., Озирковский Л.Д.Моделирование и оценка эффективности локального радиоэлектронного комплекса //Межведомственный сборник научных работ “Отбор и обработка информации”. — Львов:Изд-во ФМИ НАНУ.-1999.-Вып.13(89) — С.65-70.

2. Беляев В.П., Волочий Б.Ю., Озирковский Л.Д., Павлив Н.В. Оценкаэффективности методов расчета показателей связности в структурном анализерадиоэлектронных комплексов// Межведомственный научно-технич. сборник“Теоретическая электротехника”. — Львов: Изд-во “Світ”.-1998. — Вып. 54. — С.8-14.

3. Озирковский Л.Д. Надежностные модели систем со сложным комбинированнымрезервированием и систем с мажоритарной структурой произвольной конфигурации сдеградацией // Вестник государственного университета “Львовская политехника”“Радиоэлектроника и телекоммуникации”. — Львов: Изд — во гос. ун — та“Львовская политехника”. — 1999 — № 367 — С. 136-138.

4. Беляев В.П., Волочий Б.Ю., Озирковский Л.Д. Построение математическихмоделей поведения радиоэлектронных комплексов по методу эквивалентнойинтенсивности потока // Вестник государственного университета “Львовскаяполитехника” “Теория и проектирование полупроводниковых и радиоэлектронныхустройств”. — Львов: Изд — во гос. ун — та “Львовская политехника”. — 1998 — №343. — С. 74-77.

5. Беляев В.П., Волочий Б.Ю., Грабчак А.В., Миськив М.В., Озирковский Л.Д.Оценка эффективности эргатических систем с учетом влияния дестабилизирующихвнешних факторов // Тезисы докладов 4-й научно-технической конфер. “Опытразработки и применения приборо-технологических САПР микроэлектроники”, ч.1 –Львов, 1997.-С.13-14.

6. Беляев В.П., Волочий Б.Ю., Озирковский Л.Д. Средства автоматизации проектированияалгоритмов функционирования систем управления // Труды 4-й украинской конфер.по автоматическому управлению “АВТОМАТИКА — 97”, т. 2. — Черкассы. — 1997. — С.37.

7. Мандзий Б.А., Беляев В.П., Волочий Б.Ю., Озирковский Л.Д. Надежностныемодели мажоритарных деградирующих структур и структур со сложнымкомбинированным резервированием // Труды междунар. симпозиума “Надежность икачество '99”. — Пенза: Изд-во Пенз. гос. техн. ун-та. — 1999. — С. 24-26.

8. Беляев В.П., Волочий Б.Ю., Озирковский Л.Д. Структурно-автоматные моделидвух отказоустойчивых структур радиоэлектронных систем // Тезисы докладов 3-ймеждународной научно — техн. конф. “Математическое моделирование вэлектротехнике, электронике и электроэнергетике”. — Львов. — 1999. — С. 22.

9. Озирковский Л.Д., Лемишовская Л.В. Применение комбинированногоструктурного резервирования в надежностном проектировании отказоустойчивыхрадиоэлектронных систем // Работы 15-й открытой научно — техн. конф. молодыхученых и специалистов Физико-механического института им. Г.В. Карпенка НАНУкраины “КМН-2000”. – Львов: ФМИ. — 2000. — С. 126-127.

10. Беляев В.П.,Озирковский Л.Д., Якубенко У.В. Исследование эффективности и точности анализаотказоустойчивых систем методом эквивалентной интенсивности потока // Трудымеждунар. научно — техн. конф. “Современные проблемы автоматизированнойразработки и производства радиоэлектронных средств и подготовки инженерныхкадров”. — Львов. — 1996. — ч. 2. — С. 157.

11. Беляев В.П.,Волочий Б.Ю., Озирковский Л.Д. Построение математических моделейрадиоэлектронных комплексов методом эквивалентной интенсивности потока //Работы международной научно-технической конфер. TCSET'98 “Современные проблемысредств телекоммуникации, компьютерной инженерии и подготовки специалистов”. — Львов. — 1998. — С. 26-27.

АННОТАЦИИ

Озирковский Л.Д. Разработка средств оценкиэффективности алгоритмов поиска и обнаружения целей прицельных радиоэлектронныхкомплексов. – Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидататехнических наук по специальности 05.12.17 — радиотехнические и телевизионныесистемы.

Национальный университет “Львовская политехника”,г.Львов, 2002 г.

Диссертационнаяработа посвящена постановке и решению научных задач оценки показателейэффективности алгоритмов поиска и обнаружения целей прицельных радиоэлектронныхкомплексов, а именно созданию средств оценки, пригодных для использования наэтапе системотехнического проектирования, которые позволят уменьшить объемнатурных испытаний и соответственно снизить затраты времени и материальных ресурсов.

В работерешены следующие задачи. Разработаны структурно-автоматная модель, марковскаямодель и логико-вероятностная модель алгоритма поиска и обнаружения целейприцельного радиоэлектронного комплекса. Создана методика анализа эффективностивариантов построения алгоритмов поиска и обнаружения целей прицельногорадиоэлектронного комплекса. Для получения достоверных показателей надежностидля математических моделей алгоритма поиска и обнаружения целей разработанынадежностные математические модели отказоустойчивых радиоэлектронных систем скомбинированным структурным резервированием и систем с мажоритарной структуройспособной к реконфигурации, которые входят в состав прицельных радиоэлектронныхкомплексов. Осуществлен выбор и сравнительный анализ методов для построенияматематических моделей отказоустойчивых систем с учетом эффекта старения ипроизвольного распределения продолжительности процедур техническогообслуживания.

Полученные результаты внедрены во Львовском научно-исследовательскомрадиотехническом институте и в учебный процесс подготовки специалистов, будущихпроектировщиков радиоэлектронных комплексов и систем.

Ключевыеслова: радиоэлектронный комплекс, алгоритм, радиоэлектронная система,системотехническое проектирование, математическая модель, надежность.

Озірковський Л.Д. Розробка засобів оцінкиефективності алгоритмів пошуку і виявлення цілей прицільних радіоелектроннихкомплексів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидататехнічних наук за спеціальністю 05.12.17 — радіотехнічні та телевізійнісистеми.

Національний університет “Львівська політехніка”,м.Львів, 2002 р.

Дисертаційнаробота присвячена постановці та вирішенню наукових задач оцінки показниківефективності алгоритмів пошуку і виявлення цілей прицільних радіоелектроннихкомплексів, а саме створенню засобів оцінки, придатних для використання наетапі системотехнічного проектування, які дозволять зменшити об’єм натурнихвипробовувань і відповідно знизити затрати часу та матеріальних ресурсів.

В роботівирішені наступні задачі. Розроблені структурно-автоматна модель, марковськамодель та логіко-імовірнісна модель алгоритму пошуку і виявлення цілейприцільного радіоелектронного комплексу. Створено методику аналізу ефективностіваріантів побудови алгоритмів пошуку і виявлення цілей прицільногорадіоелектронного комплексу. Для одержання достовірних показників надійностідля математичних моделей алгоритму пошуку і виявлення цілей розробленінадійнісні математичні моделі відмовостійких радіоелектронних систем з комбінованимструктурним резервуванням та систем з мажоритарною структурою здатною дореконфігурації, які входять в склад прицільних радіоелектронних комплексів.Здійснено вибір і порівняльний аналіз методів для побудови математичних моделейвідмовостійких систем з врахуванням ефекту старіння та довільного розподілутривалості процесу технічного обслуговування.

Отримані результати впроваджено у Львівському науково-дослідномурадіотехнічному інституті та в навчальний процес підготовки фахівців, майбутніхпроектантів радіоелектронних комплексів та систем.

Ключовіслова: радіоелектронний комплекс, алгоритм, радіоелектронна система,системотехнічне проектування, математична модель, надійність.

L.Ozirkovsky. The Development Of Tools For Efficiency Estimation Of Target SearchAnd Detection Algorithms At Radio-Electronics Sighting Complexes .

Thesisdevotes to the formulation and solution of scientific problems for the efficiency estimation of target search and detection algorithms atradio-electronics sighting complexes, i.e.: development of estimation tools for system design. These tools will cut down the expenses of time and materialresources.

Inthesis the following problems are solved. The structurally-automatic model, the Marcov model and logical-probability model of target search anddetection algorithms are developed. The technique for efficiency estimation oftarget search and detection algorithms at radio-electronics sighting complexesare created. For modeling of a target search and detection algorithms at radio-electronics sighting complexes are created models of fault-tolerancesystems with combined structural redundancy and with majority structure capableto reconfiguration. Choice and comparative analysis of methods for constructionof mathematical models of fault-tolerance systems with taking into account ofaging effect and arbitrary process duration distribution of technical serviceare executed.

Obtainedresults were implemented in Lviv Radio Engineering Institute and into trainingprocess for the experts engaged in the designing of radio-electronics systemsand complexes.

Key words:radio-electronics complex, radio-electronics system, algorithm, system design,mathematical model, reliability.

Підписано до друку 21.01.2002 р. Формат 60*84/16

Папір офсетний. Умовн. друк. арк. 0,95.

Друк на різографі. Наклад 100 прим.

Зам. №25. НВП “Компіс”

еще рефераты

Еще работы по радиоэлектронике

Реферат по радиоэлектронике

Разработка технологического процесса изготовления печатной платы для широкодиапазонного генератора импульсов

1 Сентября 2013

Реферат по радиоэлектронике

Разработка технологического процесса сборки и монтажа печатной платы «Пульт ДУ»