- •Основные показатели надёжности невосстанавливаемых и восстанавливаемых изделий. Основные выражения для расчетов этих показателей. Примеры.
- •Модель функционирования изделия. Функции обслуживающего персонала. Влияние окружающей среды.
- •Вероятность безотказной работы, её физический смысл, методы вычисления. Пример. Методы увеличения вероятности безотказной работы.
- •Отказы объектов, их виды и причины. Количественная оценка отказа. Отказы программных средств. Сбои в средствах обработки и передачи данных. Частота отказов.
- •Средняя наработка до отказа, её физический смысл, методы расчёта. Пример. Методы увеличения средней наработки до отказа.
- •Наработка на отказ, её физический смысл, методы расчета для изделий, содержащих восстанавливаемые звенья. Пример.
- •Среднее время восстановления, его физический смысл, методы расчёта для изделий, содержащих восстанавливаемые звенья. Пример.
- •Потоки отказов, их общая характеристика. Простейший поток отказов, его модель.
- •Нестационарный Пуассоновский поток отказов, его модель.
- •Комплексные показатели надёжности, их смысл и применимость для оценки надёжности восстанавливаемых изделий и систем.
- •Эффективность автоматизированной системы. Основные показатели эффективности, их связь с надёжностью систем.
- •Основные факторы, определяющие надёжность ас. Связь эксплуатационных затрат с затратами на обеспечение надёжности.
- •Общие рекомендации по повышению надёжности средств управления на этапах проектирования. Примеры.
- •Общие рекомендации по конструированию надёжных ктс ас. Учёт требований эргономики.
- •Экономическая оценка повышения надёжности проектируемой ас.
- •Схемотехнические методы повышения надёжности проектируемых систем.
- •Проектная оценка надёжности ктс ас.
- •Виды резервирования, применяемые для повышения надёжности.
- •Виды структурного резервирования и их применимость.
- •Общий нагруженный резерв, оценка его эффективности, применимость в ас. Пример.
- •Общий ненагруженный резерв, оценка его эффективности, применимость в условиях нормальной эксплуатации.
- •Раздельный нагруженный резерв, оценка его эффективности, применимость в ас.
- •Раздельный ненагруженный резерв, оценка его эффективности, применимость в ас.
- •Отказоустойчивые структуры аппаратно-программных средств, оценка их эффективности.
- •Применение принципа голосования для повышения достоверности передачи и обработки данных. Оценка эффективности мажоритарных схем. Методы реализации схем 2 из 3-х.
- •Адаптивные системы голосования, выбор весовых коэффициентов.
- •Методы защиты элементов от обрывов и коротких замыканий, Оценка эффективности защиты.
- •Оптимизация резервирования. Способы включения ненагруженного резерва.
- •Оценка надёжности резервируемых восстанавливаемых систем методами теории массового обслуживания. Пример.
- •Структура человеко-машинной системы и оценка влияния человека на надёжность её работы. Основные причины снижения надёжности системы, вызываемые человеком.
- •Основы эргономического обеспечения ас. Методы обеспечения надёжности работы человека в ас на основе рекомендаций эргономики и инженерной психологии.
- •Концептуальная модель открытой ас. Факторы, определяющие надёжную работу ас и основные рекомендации для повышения надёжности работы человека в открытой системе.
- •Методы обеспечения надёжной работы оператора ас при работе со средствами ввода и отображения информации.
- •Оценка принятия управленческого решения в управляющей системе при наличии экспертов.
- •Факторы, определяющие надёжность работы человека, принимающего управленческое решение. Основные рекомендации по устранению стресса в процессе его работы.
- •Обеспечение достоверности хранения и обработки данных с помощью контроля по чётности / нечётности.
- •Обеспечение достоверности хранения данных на дисковых накопителях с помощью массивов raid.
- •Методы обеспечения достоверности передачи информации по каналам связи.
- •Обнаружение и исправление ошибок в двоичных комбинациях с помощью кода Хэмминга.
- •Обнаружение и исправление ошибок в двоичных комбинациях с помощью матричного кода.
- •Обеспечение достоверности передачи данных с помощью циклических кодов.
- •Основные факторы, определяющие надёжность работы программных средств. Методы обеспечения их надёжности на этапах проектирования и в процессе эксплуатации.
- •Методы тестирования и диагностики программных и аппаратных средств.
- •Методы контроля и диагностики средств автоматизации.
- •Испытания на надёжность. Виды и программы испытаний. Обработка и представление результатов испытаний на надёжность.
-
Потоки отказов, их общая характеристика. Простейший поток отказов, его модель.
Отказы, возникающие в процессе эксплуатации в случайные моменты времени, устраняются в течение времени восстановления, после чего изделие вновь используется по назначению. Последовательность отказов, возникающих один за другим в случайные моменты времени, называют потоком отказов. Если в некотором интервале t1 ,t2 произошло n отказов, то очевидно, что n есть случайная величина для этого интервала и случайная функция времени для 0<=t<=∞. Зная закон распределения этой функции, можно вычислить число отказов к заданному моменту времени. Характеристики потоков отказа:
а) параметр потока отказов ω(t) - плотность вероятности отказов для рассматриваемого момента времени, т.е. предел
отношения вероятности хотя бы одного отказа в интервале t,t±∆t к этому интервалу:
б) интенсивность потока - математическое ожидание числа отказов в единицу времени:
В частном случае, если ω=const понятия параметр и интенсивность потока отказов совпадают: ω=λ. В практической деятельности ω(t) можно вычислить как отношение в заданном интервале времени ∆t числа отказавших n(t, ∆t) изделий к числу наблюдаемых Nов. Отказавшие изделия восстанавливаются или заменяются.
В процессе эксплуатации радиоэлектронных систем можно встречать потоки отказов, имеющие разные математические модели. Наиболее распространенным и применимым в инженерной практике является простейший поток отказов -Пуассоновский. Простейший поток - это поток, в котором времена наступления отказов удовлетворяют трем условиям одновременно: стационарность, отсутствие последействия, ординарность. Стационарность времени возникновения отказов означает, что вероятность возникновения n отказов на любом интервале времени t,t+∆t зависит только от величины интервала ∆t и не изменяется от его расположения на оси времени. Поток отказов считается без последействия, если вероятность наступления отказов в течение интервала ∆t не зависит от того, сколько было до этого отказов и интервалов и как отказы распределялись перед этим интервалом. Поток называют ординарным, если появление в один и тот же момент более одного отказа невозможно. Опыт эксплуатации сложных радиоэлектронных систем позволил сделать следующий вывод: поток отказов и всей системы можно считать простейшим, если ее элементы работают одновременно, их отказы внезапные, отказ любого элемента ведет к отказу всей системы, старение элементов отсутствует и процесс эксплуатации стабилизирован (период приработки закончен). Модель простейшего потока является удобным средством для анализа отказов.
Простейший поток обладает следующими основными свойствами:
а) Отказы, образующие простейший поток распределены по закону Пуассона, т.е. вероятность Qm(t) возникновения в течение 0,t m отказов (событий) определится выражением
где λ - параметр потока отказов.
б) Закон распределения интервалов времени между соседними отказами является показательным, т.е.:
в) Интенсивность простейшего потока совпадает с его параметром, т.е. ω=λ
г) Сумма большого числа простейших потоков в течение времени 0,t образует также простейший поток с интенсивностью λ0, равной сумме интенсивностей составных потоков в течение того же времени t: λ0 = Σ λi
-
Интенсивность отказов, её смысл, методы расчёта. Связь интенсивности отказов с другими показателями надёжности. Закономерности изменения интенсивности отказов. Применимость для оценки надёжности восстанавливаемых изделий.
Статистическая обработка данных об отказах показала, что существует ещё характеристика надежности, зная которую во многих практических случаях можно вычислить основные характеристики надежности восстанавливаемых и невосстанавливаемых изделий. Это — интенсивность отказов.
Согласно ГОСТ 27.002-83 интенсивность отказов — это условная плотность возникновения отказа при условии, что до этого момента отказов не было. Статистически интенсивность отказов λ(t) определяют как отношение числа отказавших изделий n(t) в единицу времени к среднему числу изделий Ncp(t), исправно работающих в данный отрезок времени ∆t при условии, что отказавшие изделия не восстанавливаются и не заменяются исправными:
Интервал времени ∆t выбирается в пределах (t ±∆t/2) Рг.пи в начале i-го интервала ∆ti, исправно работают Ni изделий, а в
конце его – Ni+1. то среднее число исправно работающих изделий в интервале ∆ti, будет равно
Интенсивность отказов λ(t) можно выразить и через вероятностные характеристики — вероятность безотказной работы и частоту отказов. Действительно, умножив и разделив выражение для λ(t) на N0, получим:
Отношение среднего числа исправно работающих изделий Ncp(t) к исходному числу N0 есть вероятность безотказной работы. Таким образом
Интегрируя, получим
Или
Зная закономерность изменения интенсивности отказов λ(1), всегда можно аналитически определить вероятность безотказной работы P(t), а также вероятность отказа и среднюю наработку до отказа. Так, для средней наработки до отказа справедливо:
Частоту отказов a(t) можно выразить через интенсивность отказов