Оптимизация метода резервирования радиоэлектронных систем

Постановка проблемы. Расчет надежности радиоэлектронных систем (РЭС) - достаточно сложная задача, которая заключается в определении показателей надежности систем по известным показателям надежности элементов. При этом предъявляются высокие требования к показателям надежности сложных РЭС и имеет место влияние неблагоприятных факторов внешней среды. Сложные системы должны длительное время работать безотказно, обеспечивая эффективность, безопасность, готовность и другие показатели качества. В РЭС длительного срока действия (ретрансляторы спутниковых систем связи) при ограничении на массогабаритные параметры и потребляемую энергию часто применяется скользящее резервирование.

Цель. Определить оптимальный вариант построения системы по времени достижения максимального выигрыша в вероятности безотказной работы.

Результаты. Исследованы РЭС со скользящим резервированием. Для систем с ненагруженным и нагруженным резервом схем со скользящим резервированием получены зависимости от времени вероятности безотказной работы, разности и производной разности этих вероятностей. Определено, что ненагруженный резерв обеспечивает более надежную работу по сравнению с нагруженным резервом в точке максимума первой производной разности вероятностей безотказной работы и в интервале между точками перегиба этой функции. Используя более надежную схему с кратностью резервирования 2/3 можно расширить интервал преимущества ненагруженного резерва перед нагруженным в сторону бóльших времен эксплуатации РЭС, причем выигрыш увеличивается с 8 до 13%, что весьма существенно для сложных систем. 

Практическая значимость. Предложенная методика позволяет, используя модели оборудования сложных РЭС, например космические системы, системы связи, навигации и радиолокации, достаточно простыми методами получить важные результаты: выбрать способ резервирования, режим работы резерва, кратность резервирования, выполнить сравнение по надежности и эффективности разных вариантов построения РЭС.