Средства контроля и диагностики цифровых устройств

- условная  вероятность получения результата "объект диагностирования находится  в состоянии   "  при условии,  что средство диагностирования  находится в состоянии ; 

- условная  вероятность нахождения объекта  диагностирования в состоянии   при условиях, что получен результат  "объект диагностирования находится  в состоянии   " и средство  диагностирования находится в  состоянии . 

2. Апостериорная  вероятность ошибки диагностирования  вида    - вероятность нахождения  объекта диагностирования в состоянии   при условии, что получен результат  "объект диагностирования находится  в техническом состоянии   "(при =) показатель      является апостериорной вероятностью правильного определения технического состояния). 

                       ,                                               (2.2) 

где  - число состояний объекта. 

3. Вероятность  правильного диагностирования  D - полная вероятность того, что  система диагностирования определяет  то техническое состояние, в  котором действительно находится  объект диагностирования. 

                        .                                  (2.3) 

4. Средняя  оперативная продолжительность  диагностирования  

- математическое  ожидание оперативной продолжительности  одно- 

кратного  диагностирования. 

,                          (2.4) 

где    - средняя оперативная продолжительность  диагностирования объекта, находящегося в состоянии ; 

        - оперативная продолжительность  диагностирования объекта, находящегося  в состоянии   при условии,  что средство диагностирования  находится в состоянии . 

Величина  включает продолжительность выполнения вспомогательных операций диагностирования и продолжительность собственно диагностирования. 

5. Cредняя стоимость диагностирования - математическое ожидание стоимости однократного диагностирования. 

,                                 (2.5) 

где   - средняя стоимость диагностирования объекта, находящегося в состоянии ; 

- стоимость  диагностирования объекта, находящегося  в состоянии   при условии,  что средство диагностирования  находится в состоянии . Величина   включает амортизационные затраты диагностирования, затраты на эксплуатацию системы диагностирования и стоимость износа объекта диагностирования. 

6. Средняя  оперативная трудоемкость диагностирования - математическое ожидание оперативной  трудоемкости проведения однократного  диагностирования 

                      ,                    (2.6) 

где   - средняя оперативная трудоемкость диагностирования при нахождении объекта  в состоянии  ; 

  - оперативная  трудоемкость диагностирования  объекта, находящегося в состоянии   при условии, что средство диагностирования  находится в состоянии . 

7. Глубина  поиска дефекта  L - характеристика  поиска дефекта, задаваемая указанием  составной части объекта диагностирования  или ее участка с точностью,  до которых определяется место дефекта. 

Рассмотрим  теперь показатель контролепригодности. Контролепригодность обеспечивается на стадиях разработки и изготовления и должна устанавливаться в технических заданиях на разработку и модернизацию изделия. 

Согласно [16] установлены следующие показатели контролепригодности и формулы для их расчета: 

1. Коэффициент  полноты проверки исправности  (работоспособности, правильного  функционирования):                        

               ,                                                     (2.7) 

где       - суммарная  интенсивность отказов  проверяемых составных частей системы  на принятом уровне деления; 

          – суммарная интенсивность отказов  всех составных частей системы  на принятом уровне деления. 

2.     Коэффициент глубины поиска:    

                                    ,                                            (2.8) 

          где  – число однозначно  различимых составных частей  системы на     принятом  уровне деления, с точностью  до которого определяется место  дефекта; 

                – общее число составных частей  системы на принятом уровне  деления, с точностью до которых  требуется определение места  дефекта. 

3.     Длина теста диагностирования:         

                                                                   (2.9) 

где || - число тестовых воздействий. 

            4.   Среднее время подготовки  системы к диагностированию заданным  числом специалистов: 

                                  ,                              (2.10) 

где  - среднее время установки  снятия измерительных преобразователей и  других устройств, необходимых для  диагностирования; 

          – среднее время машинно-демонтажных  работ на системы, необходимых  для подготовки к диагностированию. 

          5. Средняя трудоёмкость подготовки  к диагностированию:  

               ,                                     (2.11) 

где   –  средняя трудоёмкость установки  и снятия преобразователей и других устройств, необходимых для диагностирования; 

        – средняя трудоёмкость монтажа  – демонтажа работ на объект  для обеспечения доступа к  контрольным точкам и приведение  объекта в исходное состояние  после диагностирования. 

          6. Коэффициент избыточности системы: 

                                                       (2.12) 

где    - объём  составных частей, введённых  для диагностирования системы; 

         - масса или объём системы. 

          7. Коэффициент  унификации устройств  сопряжения и системы со средствами  диагностирования: 

                                                           (2.13) 

где   - число унифицированных устройств  сопряжения. 

                   - общее число устройств сопряжения. 

          8. Коэффициент унификации параметров  сигналов системы: 

                                                               (2.14) 

 где  - число унифицированных параметров  сигналов системы, используемых  при диагностировании; 

                   - общее число параметров сигналов, используемых при диагностировании. 

          9. Коэффициент трудоёмкости подготовки  системы к диагностированию: 

                                                       (2.15) 

где  - средняя оперативная трудоёмкость диагностирования системы; 

        - средняя трудоёмкость подготовки  системы к диагностированию. 

          10. Коэффициент использования специальных  средств диагностирования:                                                 

                                                   (2.16) 

где   – суммарная масса или объём  серийных и специальных средств  диагностирования; 

         –  масса или объём специальных  средств диагностирования. 

          11. Уровень контролепригодности при оценке: 

дифференциальной:                               (2.17) 

где  - значение показателя контролепригодности оцениваемого системы;   - значение базового показателя контролепригодности.                

Комплексной                        ,                      (2.18) 

где  - число показателей контролепригодности,  по совокупности которых оценивают уровень контролепригодности; 

          -  коэффициент весомости  -го показателя контролепригодности. 

  
 

3. ЭЛЕМЕНТЫ  ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ И ПРОБЛЕМЫ  ПОВЫШЕНИЯ ИХ НАДЕЖНОСТИ 

  

            3.1. Цифровые системы, основные  критерии  их надежности 

  

Основной  задачей современных цифровых систем является повышение эффективности  и качества передачи информации. Решение  этой задачи развивается в двух направлениях: с одной стороны, совершенствуются методы передачи и приёма дискретных сообщений для увеличения скорости и достоверности передаваемой информации при ограничении затрат, с другой стороны, разрабатываются новые  методы построения цифровых систем, обеспечивающие  высокую надежность их работы [1,3,21,52] 

       Такой подход требует разработки  цифровых систем, реализующих сложные  алгоритмы  управления в условиях  случайных воздействий  с необходимостью  адаптации [1,3,52] и обладающих свойством  отказоустойчивости [1,52]. 

      Применение для этих целей  БИС, СБИС и МПК позволяет  обеспечить высокую эффективность  каналов передачи информации  и способность в случае отказа быстро восстановить нормальное функционирование  цифровых систем. 

      В дальнейшем под современной  цифровой системой  будем понимать  такую систему, которая строится  на основе БИС, СБИС и МПК.  

Структурная схема цифровой системы приведена  на рис.3.1. Передающая часть цифровой системы   осуществляет ряд преобразований дискретного сообщения  в сигнал . Совокупность операций, связанных с преобразованием передаваемых сообщений в сигнал, называется способом передачи, который можно описать операторным соотношением [51] 

                          (3.1) 

где  - оператор способа передачи; 

          - оператор кодирования; 

        - оператор модуляции; 

        - случайный процесс возникновения  сбоев и отказов в передатчике. 

Появление сбоев и отказов  в передатчике  приводит к нарушению условия  →←  и увеличению числа ошибок в цифровой системе. Вследствие этого  необходимо таким образом проектировать  передатчик, чтобы увеличение числа  ошибок за счет нарушения условия  →←  было достаточно малым.