Спосіб синтезу алгоритмів паралельного діагностування з урахуванням їх імовірнісних характеристик в засобах телекомунікаційних систем військового призначення

Реферат: Спосіб синтезу алгоритмів паралельного діагностування з урахуванням їх імовірнісних характеристик в засобах телекомунікаційних систем військового призначення, полягає в тому, що на основі опису внутрішніх частин виробу, що діагностується, формують еквівалентну еталонну модель з'єднань, в розриви еквівалентної еталонної моделі з'єднань включають заздалегідь підготовлені еталонні моделі складових частин даного виробу, що діагностується, для отриманої еталонної моделі виробу, що діагностується, формують комбінації вхідних тестових сигналів із заданими поєднаннями параметрів сигналів із заданими послідовностями подачі вхідних сигналів, для кожної комбінації вхідних тестових сигналів визначають параметри поєднань вихідних сигналів. На входи отриманої еталонної моделі виробу, що діагностується, задають відповідні поєднання вхідних сигналів у відповідній послідовності, заданій в оцінюваному діагностичному тесті для кожного поєднання вхідних сигналів, що задаються, окрім першого, визначають параметри поєднань сигналів відгуку на виходах еталонної моделі виробу, що діагностується, і в характерних проміжних точках між еталонними моделями складових частин виробу, і, порівнюючи сигнали відгуку, отримані для попереднього поєднання вхідних сигналів, що задаються, визначають наявність зміни значень сигналів відгуку, кількість змін значень параметрів сигналів в кожному ланцюзі еталонної моделі виробу, що діагностується, підраховують за допомогою ЕОМ і заносять в базу даних на підставі даних про кількості змін значень параметрів сигналів у всіх ланцюгах еталонної моделі виробу, що діагностується, після подачі в моделі виробу всіх вхідних дій, що діагностується, з оцінюваного діагностичного тесту обчислюють попередню ефективність цього тесту за формулою K  Nвим / N . UA 86647 U (54) СПОСІБ СИНТЕЗУ АЛГОРИТМІВ ПАРАЛЕЛЬНОГО ДІАГНОСТУВАННЯ З УРАХУВАННЯМ ЇХ ІМОВІРНІСНИХ ХАРАКТЕРИСТИК В ЗАСОБАХ ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙНИХ СИСТЕМ ВІЙСЬКОВОГО ПРИЗНАЧЕННЯ UA 86647 U UA 86647 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі діагностики технічних систем і може бути використана при оцінці ефективності діагностичних алгоритмів (тестів) технічних систем, зокрема радіоелектронної апаратури різної ступені складності. Успішне вирішення задачі безаварійної експлуатації засобів телекомунікаційних систем значною мірою визначається наявністю нових підходів і напрямів в розвитку технічної діагностики на основі створення математичних моделей для розробки методів вирішення діагностичних завдань, відповідних алгоритмів і їх програмної реалізації. Водночас недостатньо досліджені методи і алгоритми діагностування декількох (кратних) дефектів в засобах телекомунікаційних систем. Крім того, існуючі методи пошуку дефектів не в достатній мірі враховують особливості експлуатації мобільної компоненти телекомунікаційних систем військового призначення, а також імовірнісні характеристики алгоритмів пошуку дефектів в цих засобах. Найбільш досліджений одиночний пошук дефектів без урахування паралельного (групового) діагностування, але модульна конструкція засобів телекомунікаційних систем і її велика розмірність створюють передумови реалізації паралельного пошуку дефектів. У спеціальній науково-технічній літературі [1], [2] не розглянутий порядок розробки діагностичного забезпечення, а також не повною мірою враховані його імовірнісні характеристики - імовірність правильної постановки діагнозу і математичне сподівання відхилення діагнозу при помилці в оцінці результату виконання перевірки. В зв'язку з цим завдання розробки теоретичних і практичних положень, методів і алгоритмів виявлення дефектів з врахуванням їх імовірнісних характеристик і діагностування кратних дефектів засобів телекомунікації є актуальним, потрібним і практично значимим завданням. Це визначається необхідністю впровадження ремонту засобів телекомунікаційних систем агрегатним методом у відповідності до вимог керівних документів, що потребує перевірки існуючого та розробки нового діагностичного забезпечення перспективних зразків згідно умов ремонту (наявність несправного елементу в середині ТЕЗа, що заміняється і виконується екіпажами апаратних зв'язку або технічного забезпечення). Тому з погляду на задачу вдосконалення діагностичного забезпечення, розробка методик синтезу алгоритмів діагностування з врахуванням імовірносних характеристик забезпечить зниження часових і матеріальних витрат на пошук дефектів, поліпшення технічних характеристик на ранній стадії створення засобів телекомунікаційних систем [3]. Відомий спосіб формування діагностичних тестів, який полягає в подачі на входи еталонного зразка контрольованої апаратури наборів вхідних сигналів, що відповідають реальним поєднанням вхідних сигналів, для кожної штатної ситуації чи штатного набору вхідних сигналів, виміру сигналів, що виникають на виходах еталонного зразка і в характеристичних/контрольних проміжних точках еталонного зразка даного виду апаратури, фіксуванні заміряних значень поєднань вхідних сигналів, значень поєднань вихідних сигналів і значень поєднань сигналів в проміжних контрольних точках для подальшого використання при діагностиці стану і діагностиці несправностей даного типу радіоелектронної апаратури [4]. Спосіб заснований на використанні еталонної моделі виробу, що діагностується. Він забезпечує формування діагностичних тестів і повноту тестів, що дозволяє надалі визначити стан контрольованих засобів телекомунікаційних систем даного типу (за принципом: справний/несправний) за збігом еталонних вихідних сигналів і вихідних сигналів зразка засобу телекомунікаційних систем даного типу, що перевіряється - для одних і тих же поєднань вхідних (тестових) сигналів. До недоліків зазначеного способу відноситься обмежена сфера застосування, неможливість формування тестів за відсутності еталонних зразків виробів і недостатня достовірність сформованих тестів. Найбільш близьким технічним рішенням, як за суттю так і за задачею, що вирішується, яке вибрано за найближчий аналог (прототип), є спосіб формування діагностичних тестів, який полягає в тому, що на основі опису внутрішніх частин засобів телекомунікаційних систем, що діагностуються, формують еквівалентну еталонну модель з'єднань, в розриви еквівалентної еталонної моделі з'єднань включають заздалегідь підготовлені еталонні моделі складових частин даного засобу телекомунікаційних систем, що діагностується, для отриманої еталонної моделі засобу, що діагностується, формують комбінації вхідних тестових сигналів із заданими поєднаннями параметрів сигналів і із заданими послідовностями подачі вхідних сигналів, для кожної комбінації вхідних тестових сигналів визначають параметри поєднань вихідних сигналів, при цьому на входи отриманої еталонної моделі засобу, що діагностується, задають відповідні поєднання вхідних сигналів у відповідній послідовності такою, що відображає реальну штатну роботу засобів телекомунікаційних систем, що діагностуються, для кожного поєднання вхідних 1 UA 86647 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 сигналів, що задаються, визначають параметри поєднань сигналів відгуку на виходах еталонної моделі виробу, що діагностується, і в характерних проміжних точках між еталонними моделями складових частин виробу заносять за допомогою ЕОМ значення параметрів сигналів відгуку, отримані з виходів еталонної моделі і з проміжних точок еталонної моделі виробу, що діагностується, разом з параметрами відповідних тестових вхідних сигналів в базу даних, повторюють процес подачі вхідних тестових сигналів і визначення параметрів еквівалентних вихідних сигналів до повного перебору всіх станів еталонної моделі виробу, що діагностується, сформовану сукупність вхідних тестових сигналів і пов'язаних з ними критеріальних еквівалентних вихідних сигналів використовують для діагностики станів реальних засобів телекомунікаційних систем і діагностики несправностей їх складових частин [5]. Спосіб забезпечує можливість формування тестів за відсутності еталонних зразків об'єктів контролю. При цьому в способі, який вибрано за найближчий аналог (прототип), для формування діагностичних тестів використовуються послідовності вхідних векторів (поєднань вхідних сигналів), що поступають на входи виробу, що діагностується, лише в процесі його штатної роботи. До недоліків способу, який вибрано за найближчий аналог (прототип), відноситься те, що зазначені вище послідовності, як правило, не забезпечують як оптимальність процесу контролю, так і необхідну глибину діагностування. У зв'язку з цим для проведення процедури паралельного діагностування необхідно застосовувати спеціально створені діагностичні тести, що ускладнюють процедуру (технологічний процес) діагностування об'єктів контролю (засобів, що діагностуються). Призначенням діагностичних тестів є виявлення максимально можливих несправностей засобів телекомунікаційних систем, що діагностуються. Це досягається забезпеченням проходження інформації, що змінюється, через максимально можливу кількість ланцюгів засобів, що діагностуються. Якість кожного діагностичного тесту визначається за результатами проведення натурних експериментів (випробувань) на засобі, що діагностується, шляхом внесення до нього штучних несправностей і визначення реакції на ці несправності аналізованого тесту, а також за результатами реальної експлуатації. Дана процедура копітка, монотонна, тривала, вимагає великої уваги, терпіння і посидючості. Це обумовлює необхідність скорочення часових і матеріальних витрат на проведення оцінки якості діагностичних тестів. Один з шляхів вирішення цієї проблеми пропонується визначати ступінь покриття кожним тестом інформаційних ланцюгів та оцінювати тести або діагностичні програми за критерієм достовірності (імовірнісних характеристик алгоритмів пошуку дефектів) об'єктів, що діагностуються, ще до проведення випробувань. Після аналізу ступеню покриття об'єкту, що діагностується, конкретним тестом можна провести попередню оцінку якості цього тесту і прийняти рішення про готовність аналізованого тесту до використання при проведенні випробувань для оцінки його ефективності (якості) або про відправку аналізованого тесту на доопрацювання. У способі, який вибрано за найближчий аналог (прототип), визначають параметри поєднань сигналів відгуку на виходах еталонної моделі що діагностується виробі в характерних проміжних точках між еталонними моделями складових частин виробу, тобто зазначений спосіб забезпечує здобуття інформації, на підставі якої надалі може бути проведена попередня оцінка якості тесту. Проте в зазначеному способі, який вибрано за найближчий аналог (прототип), не передбачається використання цієї інформації, її достовірності для визначення ступеню покриття об'єкту, що діагностується, конкретним тестом і, відповідно, спосіб-прототип не дозволяє виробити попередню оцінку якості тесту. Іншим недоліком способу, який вибрано за найближчий аналог (прототип), є використання послідовності вхідних векторів, що поступають на входи засобу телекомунікаційних систем, що діагностується, лише в процесі його штатної роботи. В основу корисної моделі покладено задачу шляхом введення в технологічний процес діагностування попередньої оцінки якості діагностичних тестів і використання в якості вхідної інформації спеціально створених діагностичних тестів забезпечити підвищення якості діагностування при зменшенні в комплексі часу на розробку діагностичних тестів та часу на пошук дефектів в засобах телекомунікаційних систем. Суть корисної моделі в способі синтезу алгоритмів паралельного діагностування з урахуванням їх імовірнісних характеристик в засобах телекомунікаційних систем військового призначення, який полягає в тому, що на основі опису внутрішніх частин виробу, що діагностується, формують еквівалентну еталонну модель з'єднань, в розриви еквівалентної еталонної моделі з'єднань включають заздалегідь підготовлені еталонні моделі складових частин даного виробу, що діагностується, для отриманої еталонної моделі виробу, що 2 UA 86647 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 діагностується, формують комбінації вхідних тестових сигналів із заданими поєднаннями параметрів сигналів із заданими послідовностями подачі вхідних сигналів, для кожної комбінації вхідних тестових сигналів визначають параметри поєднань вихідних сигналів, полягає в тому, що на входи отриманої еталонної моделі виробу, що діагностується, задають відповідні поєднання вхідних сигналів у відповідній послідовності, заданій в оцінюваному діагностичному тесті для кожного поєднання вхідних сигналів, що задаються, окрім першого, визначають параметри поєднань сигналів відгуку на виходах еталонної моделі виробу, що діагностується, і в характерних проміжних точках між еталонними моделями складових частин виробу, і, порівнюючи сигнали відгуку, отримані для попереднього поєднання вхідних сигналів, що задаються, визначають наявність зміни значень сигналів відгуку, кількість змін значень параметрів сигналів в кожному ланцюзі еталонної моделі виробу, що діагностується, підраховують за допомогою ЕОМ і заносять в базу даних на підставі даних про кількості змін значень параметрів сигналів у всіх ланцюгах еталонної моделі виробу, що діагностується, після подачі в моделі виробу всіх вхідних дій, що діагностується, з оцінюваного діагностичного тесту обчислюють попередню ефективність цього тесту за формулою K  Nв им / N , де N - кількість ланцюгів, доступ до яких здійснюється через виходи еталонної моделі і характерні проміжні точки між еталонними моделями складових частин засобу телекомунікаційних систем; Nв им - кількість з N ланцюгів, в яких сталася хоч би одна зміна значень параметрів сигналів. Рішення технічної задачі в способі синтезу алгоритмів паралельного діагностування з урахуванням їх імовірнісних характеристик в засобах телекомунікаційних систем військового призначення (що заявляється) дійсно можливе, оскільки для досягнення суті корисної моделі, а саме, для синтезу алгоритмів паралельного діагностування з урахуванням їх імовірнісних характеристик в засобах телекомунікаційних систем військового призначення, на основі опису внутрішніх частин засобу телекомунікаційних систем, що діагностується: формують еквівалентну еталонну модель з'єднань, для отриманої еталонної моделі виробу, що діагностується, формують комбінації вхідних тестових сигналів, для кожної комбінації вхідних тестових сигналів визначають параметри поєднань вихідних сигналів, при цьому на входи отриманої еталонної моделі засобу телекомунікаційних систем, що діагностується, задають відповідні поєднання вхідних сигналів у відповідній послідовності заданою в оцінюваному діагностичному тесті, для кожного поєднання вхідних сигналів, що задаються, окрім першого, визначають параметри поєднань сигналів відгуку на виходах еталонної моделі виробу, що діагностується, і в характерних проміжних точках між еталонними моделями складових частин засобу телекомунікаційних систем, порівнюють сигнали відгуку, отримані для попереднього поєднання вхідних сигналів, що задаються, і визначають наявність зміни значень сигналів відгуку, обчислюють попередню ефективність діагностичного тесту, приймають попереднє рішення про достатню якість оцінюваного діагностичного тесту, в результаті якого оцінюваний діагностичний тест відправляють на доопрацювання або направляють на експериментальну перевірку. На підставі зазначеного вище корисна модель відрізняється від прототипу тим, що на основі опису внутрішніх частин виробу, що діагностується, формують еквівалентну еталонну модель з'єднань, в розриви еквівалентної еталонної моделі з'єднань включають заздалегідь підготовлені еталонні моделі складових частин засобу телекомунікаційних систем, що діагностується, для отриманої еталонної моделі засобу, що діагностується, формують комбінації вхідних тестових сигналів із заданими поєднаннями параметрів сигналів та із заданими послідовностями подачі вхідних сигналів, для кожної комбінації вхідних тестових сигналів визначають параметри поєднань вихідних сигналів. Таким чином технічне рішення, а саме, спосіб синтезу алгоритмів паралельного діагностування з урахуванням їх імовірнісних характеристик в засобах телекомунікаційних систем військового призначення, який заявляється, відповідає критерію корисна модель "новизна". Спосіб синтезу алгоритмів паралельного діагностування з урахуванням їх імовірнісних характеристик в засобах телекомунікаційних систем військового призначення (що заявляється) реалізується наступним чином. Для частин засобу телекомунікаційних систем, що діагностується, формують еквівалентну еталонну модель з'єднань, в розриви еквівалентної еталонної моделі з'єднань включають 3 UA 86647 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 заздалегідь підготовлені еталонні моделі складових частин засобу телекомунікаційних систем, що діагностується, для отриманої еталонної моделі засобу телекомунікаційних систем, що діагностується, формуються комбінації вхідних тестових сигналів із заданими поєднаннями параметрів сигналів і із заданими послідовностями подачі вхідних сигналів, для кожної комбінації вхідних тестових сигналів визначають параметри поєднань вихідних сигналів. На входи отриманої еталонної моделі засобу телекомунікаційних систем, що діагностується, задають відповідні поєднання вхідних сигналів (вхідні дії) у відповідній послідовності, заданій в оцінюваному діагностичному тесті. Для кожного поєднання вхідних сигналів, що задаються, окрім першого, визначають параметри поєднань сигналів відгуку на виходах еталонної моделі засобу телекомунікаційних систем, що діагностується, і в характерних проміжних точках між еталонними моделями складових частин засобу телекомунікаційних систем, і, порівнюючи сигнали відгуку, отримані для попереднього поєднання вхідних сигналів, що задаються, визначають наявність зміни значень сигналів відгуку. Кількість змін значень параметрів сигналів в кожному ланцюзі еталонної моделі засобу телекомунікаційних систем, що діагностується, підраховують за допомогою ЕОМ і заносять в базу даних. На підставі даних про кількості змін значень параметрів сигналів у всіх ланцюгах еталонної моделі засобу телекомунікаційних систем, що діагностується, після подачі в моделі виробу всіх вхідних дій, що діагностується, з оцінюваного діагностичного тесту обчислюють попередню ефективність цього тесту (ступеню покриття тестом інформаційних ланцюгів засобу телекомунікаційних систем, що діагностується) за формулою K  Nв им / N , де N - кількість ланцюгів, доступ до яких здійснюється через виходи еталонної моделі і характерні проміжні точки між еталонними моделями складових частин засобу телекомунікаційних систем; Nв им - кількість з N ланцюгів, в яких сталася хоч би одна зміна значень параметрів сигналів. Для кожного виходу еталонної моделі засобу телекомунікаційних систем, що діагностується, і кожної характерної проміжної крапки між еталонними моделями складових частин засобу телекомунікаційних систем візуально відображують ознаку зміни інформації (того, чи змінилися інформація) параметрів сигналів в них за час проходження оцінюваного діагностичного тесту. На підставі значення попередньої ефективності K оцінюваного діагностичного тесту, а також візуально відображення ознак зміни параметрів сигналів на виходах еталонної моделі засобу телекомунікаційних систем, що діагностується, і характерних проміжних крапках між еталонними моделями складових частин засобу телекомунікаційних систем приймають попереднє рішення про достатню якість оцінюваного діагностичного тесту, в результаті якого оцінюваний діагностичний тест відправляють на доопрацювання або направляють на експериментальну перевірку. Таким чином, технічним результатом від використання корисної моделі є усунення недоліків прототипу, а саме, використання в якості вхідної інформації спеціально створених діагностичних тестів та забезпечення можливості попередньої оцінки якості діагностичних тестів. Підвищення ефективності застосування способу синтезу алгоритмів паралельного діагностування з урахуванням їх імовірнісних характеристик в засобах телекомунікаційних систем військового призначення, що заявляється, у порівнянні з прототипом, досягається за рахунок введення попередньої оцінки якості діагностичних тестів що забезпечить зменшити час на розробку діагностичних тестів і в подальшому якісному діагностуванню та зменшення часу на пошук дефектів в засобах телекомунікаційних систем. Таким чином, спосіб синтезу алгоритмів паралельного діагностування з урахуванням їх імовірнісних характеристик в засобах телекомунікаційних систем військового призначення, що заявляється, забезпечує: можливість на основі моделей отримати достовірні дані про ступінь обхвату тестом ланцюгів об'єкту, що діагностується, що дозволяють прийняти рішення про достатній рівень ефективності тесту або про необхідність проведення доопрацювання тесту; в рівній мірі оцінку якості діагностичних тестів як на основі фізичних моделей (моделей електричних з'єднань, моделей складових частин апаратури), так і на основі адекватних їм математичних моделей. При цьому єство реалізації способу і його ефективність не залежать від способу реалізації моделі. Джерела інформації: 1. Изыскание научно-технических путей повышения эффективности системы технической эксплуатации военной техники связи и автоматизации: отчет о НИР "Кондиция" / ГОКБ "Юг". К., 1994.-326 с. 4 UA 86647 U 5 10 15 20 25 30 35 2. Сакович Л.Н. "Усеченная процедура поиска кратных дефектов в радиоэлектронной аппаратуре" / Сакович Л.Н. Елисов Ю.Н. // Радиоэлектроника.-1996. - № 5. - С. 73-76. 3. Методика побудови програм перевірки ТЕЗів PET 4-го покоління: звіт НДР "Діагностика"; № РК 0101U002251 / ВІКНУ ім. Тараса Шевченка. - К., 2004.-150 с. 4. Надежность и эффективность в технике. Справочник в 10 т., т.9. Техническая диагностика. / Под ред. В.В.Клюева. - М.: Машиностроение, 1987, с. 177-178-аналог. 5. Патент Російської Федерації RU № 2261471 С1 от 31.03.2004г. "Способ формирования диагностических тестов", МПК 8 G 05 F 11/22, G 05 В 23/00 - прототип. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб синтезу алгоритмів паралельного діагностування з урахуванням їх імовірнісних характеристик в засобах телекомунікаційних систем військового призначення, який полягає в тому, що на основі опису внутрішніх частин виробу, що діагностується, формують еквівалентну еталонну модель з'єднань, в розриви еквівалентної еталонної моделі з'єднань включають заздалегідь підготовлені еталонні моделі складових частин даного виробу, що діагностується, для отриманої еталонної моделі виробу, що діагностується, формують комбінації вхідних тестових сигналів із заданими поєднаннями параметрів сигналів із заданими послідовностями подачі вхідних сигналів, для кожної комбінації вхідних тестових сигналів визначають параметри поєднань вихідних сигналів, який відрізняється тим, що на входи отриманої еталонної моделі виробу, що діагностується, задають відповідні поєднання вхідних сигналів у відповідній послідовності, заданій в оцінюваному діагностичному тесті для кожного поєднання вхідних сигналів, що задаються, окрім першого, визначають параметри поєднань сигналів відгуку на виходах еталонної моделі виробу, що діагностується, і в характерних проміжних точках між еталонними моделями складових частин виробу, і, порівнюючи сигнали відгуку, отримані для попереднього поєднання вхідних сигналів, що задаються, визначають наявність зміни значень сигналів відгуку, кількість змін значень параметрів сигналів в кожному ланцюзі еталонної моделі виробу, що діагностується, підраховують за допомогою ЕОМ і заносять в базу даних на підставі даних про кількості змін значень параметрів сигналів у всіх ланцюгах еталонної моделі виробу, що діагностується, після подачі в моделі виробу всіх вхідних дій, що діагностується, з оцінюваного діагностичного тесту обчислюють попередню ефективність цього тесту за формулою K  Nвим / N , де N - кількість ланцюгів, доступ до яких здійснюється через виходи еталонної моделі і характерні проміжні точки між еталонними моделями складових частин засобу телекомунікаційних систем; Nвим - кількість з N ланцюгів, в яких сталася хоч би одна зміна значень параметрів сигналів. Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5