Засоби аналізу надійності радіоелектронних систем з складними мажоритарними структурами

Abstract

В дисертаційній роботі вирішена науково-прикладна задача підвищення ступеня адекватності надійнісних аналітичних моделей відмовостійких радіоелектронних систем (РЕС) на основі мажоритарної структури, а також формування методик для розв’язання задач їх надійнісного аналізу та параметричного синтезу. Розроблено надійнісну аналітичну модель відмовостійкої РЕС з реконфігурацією ядра мажоритарної структури, яка враховує зміну правила прийняття рішення. Запропонована модель відмовостійкої РЕС дозволяє проектувати радіоелектронні системи, які зможуть використати не відпрацьований ресурс і зберегти мажоритарний принцип голосування при зменшенні кількості працездатних технічних систем. Розроблено дві надійнісні аналітичні моделі відмовостійкої РЕС з використанням трьох мажоритарних структур вкладених в мажоритарну структуру. Удосконалена надійнісна аналітична модель обслуговуваної відмовостійкої РЕС на основі мажоритарної структури з ковзним резервуванням і фіксованим правилом прийняття рішення, дозволяє проводити розв’язання задач багатоваріантного аналізу, обумовлені різними варіантами реалізації алгоритму використання резерву та стратегії аварійного відновлення. В запропонованій моделі враховано, що тривалість процесу аварійного відновлення розподілена за законом розподілу Ерланга. Розроблені моделі відмовостійких РЕС з мажоритарним принципом резервування дозволяють розв’язувати задачі надійнісного параметричного синтезу шляхом знаходження компромісних рішень при виборі параметрів відмовостійкої РЕС та проводити порівняльні дослідження їх надійності. В диссертационной работе решена научно-прикладная задача повышения степени адекватности надежностных аналитических моделей отказоустойчивых радиоэлектронных систем (РЭС) на основе мажоритарной структуры, а также формирование методик для решения задач их надежностного анализа и параметрического синтеза. Разработано надежностною аналитическую модель отказоустойчивой РЭС с реконфигурацией ядра мажоритарной структуры, которая учитывает изменение правила принятия решения. Предложенная модель отказостойчивой РЭС предполагает учет скользящего резервирования рабочих технических систем ядра, ненадежность адаптивного мажоритарного элемента, коммутатора скользящего резерва и позволяет проектировать радиоэлектронные системы, которые смогут использовать не отработанный ресурс и сохранить мажоритарный принцип голосования при уменьшении количества работоспособных технических систем. Разработаны две надежностные аналитические модели отказоустойчивой РЭС с использованием трех мажоритарных структур вложенных в мажоритарную структуру. Предложенные модели позволяют решать задачи надежностного проектирования отказоустойчивой РЭС при определении требований к надежности мажоритарных элементов ядер (интенсивность отказов) в зависимости от надежности технических систем ядра. Усовершенствованная надежностная аналитическая модель отказоустойчивой РЭС на основе мажоритарной структуры со скользящим резервированием и фиксированным правилом принятия решения, учитывает стратегию аварийного восстановления, в которой продолжительность процесса восстановления распределена по закону распределения Эрланга. Предложенная модель позволяет проводить решения задач многовариантного анализа, обусловленные различными вариантами реализации алгоритма использования резерва и стратегии аварийного восстановления. Разработаные модели отказоустойчивых РЭС с мажоритарным принципом резервирования позволяют решать задачи надежностного проектирования радио-электронных систем долговременной непрерывной эксплуатации с заданным уровнем надежности, а также решать задачи надежностного параметрического синтеза путем нахождения компромиссных решений при выборе параметров отказоустойчивой РЭС и проводить сравнительные исследования их надежности. In the thesis solved scientific-applied task of increase degree of adequacy analytical reliability models of fault-tolerant radioelectronic systems (RES) based on majority structure and formation techniques for solving tasks of reliability analysis and parametric synthesis of RES. An analytical reliability model of faulttolerant RES with recon-figuration of majority structure core, which takes into account the changing rules of vote, is developed. Proposed model of fault-tolerant RES allows to design of radio elec-tronic systems, which can be used operable units and preserve the principle of majority voting for reducing operable technical systems. Two analytical models of reliability of fault-tolerant RES using three majority structures nested in majority structure are developed. Improved analytical reliability model of serviced fault-tolerant RES based on ma-jority structure with sliding redundant and fixed rule of vote, allows solve tasks multi-variate analysis, due to the different variants of the algorithm using reserve and disaster recovery strategies. In the proposed model takes into account the duration of the process of disaster recovery distributed according to the distribution of Erlang. The models of fault-tolerant RES with majority principle of redundancy can solve tasks of reliability parametric synthesis by finding compromises when choosing parameters of fault-tolerant RES and conduct comparative research of their reliability.