2017 год, №3

Содержание выпуска
ПРИЧИННО-СЛЕДСТВЕННЫЙ ПОДХОД К МОДЕЛИРОВАНИЮ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМЫ «ГАЗОВАЯ ФАЗА - ПОЛУПРОВОДНИК»
Белозерцев Александр Иванович, Эль-Салим Суад Зухер
Стр. 3 — 9
Рассмотрена модель повышения достоверности, а следовательно, надежности аналитических измерений паров и газов. Исследованы факторы, связанные с результативным показателем, выраженным математической зависимостью. Для задач, которые решаются в масштабе реального времени и не требуют высокой точности результатов моделирования, построена детерминированная модель, позволяющая уточнить длительность реальной экспозиции для повышения точности количественных расчетов.
ЭМПИРИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ИДЕНТИФИКАЦИИ ВЕЩЕСТВА МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ПАРОГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ
Белозерцев Александр Иванович, Эль-Салим Суад Зухер
Стр. 10 — 17
Рассматривается эмпирическая модель идентификации вещества при анализе многокомпонентных парогазовых смесей. Приводится анализ измеримых множеств и самоподобные преобразования первичных массивов данных. Показана возможность проведения вейвлет-преобразований в базисе, построенном на основе первичных и преобразованных функций, полученных при измерениях «чистых» веществ.
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ ГЕТЕРОГЕННОЙ СТРУКТУРЫ ЭЛЕКТРОННОГО БЛОКА ПРИ УДАРНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ
Артамонов Дмитрий Владимирович, Литвинов Александр Николаевич, Юрков Николай Кондратьевич
Стр. 18 — 24
Показано, что актуальным является математическое моделирование динамического состояния блоков радиоэлектронных средств (РЭС), представляющих собой гетерогенную структуру, и на ранних стадиях проектирования для обоснованного принятия конструкторско-технологических решений по созданию вибро- и удароустойчивых конструкций. Рассмотрена методика применения автономных блоков для исследования динамических процессов в гетерогенных структурах изделий при ударном воздействии. Создана математическая модель исследования динамического процесса и на ее основе осуществлено численное моделирование динамического состояния электронного блока, проведен анализ спектральной плотности ударного ускорения и спектра собственных частот для различных материалов заливки. В результате этого доказано, что при увеличении жесткости заливочного материала электронного блока количества собственных частот продольных колебаний в заданном частотном диапазоне внешних возмущений уменьшается. Вывод собственных частот из эксплуатационного частотного диапазона способствует повышению вибро- и ударостойкости электронного блока и, как следствие, надежности изделия в целом.
МОДЕЛИ ДИНАМИКИ ГЕТЕРОСТРУКТУР ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ
Смогунов Владимир Васильевич, Кузнецов Никита Сергеевич, Юрков Николай Кондратьевич
Стр. 25 — 32
Приведены результаты системного анализа информации о современных мехатронных гетерогенных структурах энергетики, используемых в разнообразных энергетических комплексах. Проведено математическое моделирование нестационарных тепловых полей, на основе которого получены новые нетривиальные связи и закономерности динамики гетероструктур. Разработан информационно-вычислительный комплекс, базирующийся на пакетах Dаtа Маinning, и развитый новыми средствами построения гиперграфовых моделей и алгоритмов автоматического ситуационного выбора эффективных конфигураций при выполнении адаптивных приложений. Доказана гетерогенность мехатроники, управления, а также всех видов ресурсов, технологий производства и распределения энергии. Установлены закономерности эволюции мировой энергетики и электроэнергетики. Определены условия реализации эффективных мехатронных гетероструктур с учетом важнейших социотехнологических факторов при выборе управляющих решений.
ВЛИЯНИЕ УДАРНЫХ НАГРУЗОК НА КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ПРОВОЛОЧНЫЕ РЕЗИСТОРЫ
Доросинский Антон Юрьевич, Герасимов Олег Николаевич, Артамонов Дмитрий Владимирович
Стр. 33 — 36
Показано, что актуальным является оценка поведения различных изделий электронной техники и радиоаппаратуры в целом в условиях воздействия интенсивных нагрузок импульсного характера. Рассмотрены теоретические вопросы влияния ударных воздействий на конструкционные материалы и проволочные резисторы. Дано теоретическое обоснование механизмов влияния ударных процессов на конструкционные элементы радиоэлектронной аппаратуры и изделий электронной техники. Исследованы механизмы отказов проволочных резисторов и определена их работоспособность в процессе воздействия повышенных ударных нагрузок. Проведены исследования по оценке стойкости различных типов проволочных резисторов к воздействию повышенных ударных нагрузок. Разработаны рекомендации по повышению стойкости проволочных резисторов к данным видам воздействия. Показана актуальность разработки жестких способов крепления проволочных резисторов в радиоаппаратуре, исключающие разрушение их корпусов, а длину выводов ограничить минимально возможной длиной с их распайкой к соответствующим элементам радиоаппаратуры.
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВИБРАЦИОННЫХ НАГРУЗОК НА КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ИЗДЕЛИЙ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ
Герасимов Олег Николаевич, Доросинский Антон Юрьевич, Березин Максим Николаевич
Стр. 37 — 42
Обоснована целесообразность повышения вибрационной устойчивости радиоэлектронной аппаратуры. Дано теоретическое описание процессов, происходящих в конструкционных элементах радиоэлектронной аппаратуры при вибрационных воздействиях. Рассмотрены теоретические вопросы влияния вибрации и ударов на конструкционные материалы и изделия радиоэлектронной аппаратуры. Описан способ оценки долговечности деталей. Исследованы механизмы отказов изделий электронной техники в процессе воздействия повышенных механических нагрузок. Описаны механизмы разрушения конструкционных материалов изделий электронной техники при воздействии вибрационных нагрузок.
РАЗРАБОТКА МАКРОМОДЕЛИ ИНТЕНСИВНОСТИ ОТКАЗОВ ИМПУЛЬСНОГО ИСТОЧНИКА ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ
Володин Павел Николаевич
Стр. 43 — 48
В данной статье объектом исследования является импульсный источник вторичного электропитания (ИВЭП) персональной вычислительной машины (ПВМ). Цель работы - анализ изменения показателей надежности ИВЭП в зависимости от температуры, электрической нагрузки и условий эксплуатации, построения модели надежности. В процессе выполнения исследовательской работы был проведен обзор литературных источников по теме исследования, обзор основных направлений научной деятельности. Был сделан вывод о том, что наиболее часто в теории надежности используются экспоненциальный закон распределения, распределения Вейбулла и Рэлея, логнормальный закон распределения и др. Сформулированы основные требования к модели характеристик надежности импульсных ИВЭП. Разработан алгоритм построения модели характеристики надежности импульсных ИВЭП, основанный на методах факторизации, планирования эксперимента и полного расчета надежности аппаратуры. Сформулированы необходимые исходные данные для формирования модели. Проведен обзор методов для этапов электрического расчета и расчета надежности, проведены соответствующие работы по получению необходимых исходных данных. После небольшого обзора программ, позволяющих проводить схемотехническое моделирование и моделирование электрических процессов в схеме, было решено остановиться на Еlесtrоniс WоrkВеnсh. Для определения рабочих температур ЭРИ компьютерного БП был проведен натурный эксперимент с использованием тепловизора. Далее была разработана макромодель интенсивности отказов ИВЭП с использованием метода полиномиальной аппроксимации.
ОБ ОДНОМ ПОДХОДЕ К ФОРМИРОВАНИЮ СМЕШАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИМ СОСТОЯНИЕМ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ
Зырянов Юрий Трифонович, Лебедев Вадим Владимирович, Ледовских Дмитрий Николаевич, Рязанов Илья Георгиевич
Стр. 49 — 59
Актуальность . Существующая организация планирования и управления ТС РТС имеет ряд недостатков: многообразие и стохастический характер воздействия эксплуатационных факторов на РТС приводят к тому, что при одной и той же наработке или продолжительности эксплуатации объекты имеют различное фактическое состояние, в связи с чем наработка или календарный срок службы не характеризуют однозначно ТС объекта в процессе эксплуатации; техническое обслуживание при эксплуатации РТС проводится с обязательным совмещением по месту и времени установленных видов ТО одинаковых по наименованию и периодичности, на всех составных частях техники, не учитывая их эксплуатационно-технические характеристики; низкая ремонтопригодность техники, приводящая к значительным затратам на ТО за период эксплуатации; необходимость поддержания показателей боевой готовности РТС на заданном уровне в условиях сокращения материальных, временных и трудовых затрат на ТО. Цель . Основная цель работы - разработать смешанную систему управления техническим состоянием (ТС) радиотехнических средств (РТС), отличительной особенностью которой является комплексный подход к решению задачи технического обслуживания (ТО) РТС, позволяющий определить объем профилактических работ (ПР) на основе применения выбранных методов управления ТС и алгоритмов прогнозирования периодичности и объема ПР, при которых затраты на ТО минимальны, а вероятность безотказной работы не ниже требуемой. Методы решения . Математические расчеты проведены с использованием методов теории вероятностей и математической статистики, методов интегрального и дифференциального исчисления, метода анализа иерархий, метода группового учета аргументов, сингулярного спектрального анализа, принципа оптимальности Беллмана. Результаты . Обоснован подход, основанный на представлении исследуемого СП Z ( t ) в виде канонического разложения В. С. Пугачева. Для получения аналитического описания исследуемого СП и воспроизведения множества его реализаций проводились экспериментальные исследования с целью оценки и прогнозирования ТС РТС. На основе результатов исследований разработана комплексная методика ТО РСБН-4Н. В ходе эксперимента проведены измерения прогнозирующих параметров РТС, входящих в состав РСБН-4Н, при проведении ежемесячного технического обслуживания ТО-1 с целью получения оценок вероятностных характеристик и прогнозирования ТС изделий. Проведены анализ результатов измерений прогнозирующих параметров при проведении ТО-1 и проверка о принадлежности их нормальному закону распределения случайных величин. Так, при степени свободы r = 2 гипотезу принять нельзя - (; χ2 = 176,99). С учетом этого на втором этапе привлекались дополнительные данные по измерениям, проведенным при проведении ежемесячного технического обслуживания. Повторная проверка проводилась с использованием критерия χ2 и оцениванием коэффициентов асимметрии и эксцесса на основании результатов контроля 10 изделий, входящих в состав РСБН-4Н с разной наработкой. Результаты проверки подтвердили гипотезу о нормальности распределения результатов измерений. Для решения задачи прогнозирования ТС изделия на третьем этапе разработан алгоритм, позволяющий учитывать значения конкретной реализации и получать на этой основе реализацию апостериорного СП. Выводы . Разработана смешанная система управления техническим состоянием РТС, отличительной особенностью которой является комплексный подход к решению задачи технического обслуживания РТС, позволяющий для момента времени, кратного периоду ТО, определить объем ПР на основе применения выбранных методов управления ТС и алгоритмов прогнозирования периодичности и объема ПР, при которых затраты на ТО минимальны, а вероятность безотказной работы не ниже требуемой. Основой построения методики служат взаимосвязь моделей управления техническим состоянием РТС, модернизированного метода формирования смешанной системы управления ТС на основе декомпозиции РТС, алгоритмов прогнозирования периодичности и объема ПР, апробация и оценка эффективности выполнения ТО.
УЧЕТ ПЕРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ ЛИНЕЙНОЙ ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИИ В ИМИТАТОРЕ ОТРАЖЕННЫХ СИГНАЛОВ ДЛЯ РАДИОВЫСОТОМЕРОВ
Боков Александр Сергеевич, Важенин Владимир Григорьевич, Гусев Андрей Викторович, Нагашибаев Дмитрий Жубатканович, Иофин Александр Аронович
Стр. 60 — 67
Для проверки бортовых радиовысотомеров с применением сложных видов модуляции зондирующих сигналов имитатор отраженных сигналов в ряде случаев должен подстраивать некоторые параметры формирования эхо-сигнала в реальном масштабе времени. Предложенный имитатор позволяет проводить проверку характеристик радиовысотомеров, включая СВЧ-тракт, алгоритмы обработки сигнала и измерения высоты до имитируемой подстилающей поверхности (на примере точечного отражателя). При экспериментальном исследовании показано, что имитатор в режиме реального времени может преобразовать копию зондирующего сигнала в сигнал с переменными задержкой, затуханием и доплеровским сдвигом частоты с автоматической адаптацией к переменной крутизне линейной частотной модуляции и амплитуде сигнала только по самому излучаемому сигналу.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИЧИН ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ СКОРОСТНОГО КАНАЛА КОМБИНИРОВАННОГО РАДИОТЕХНИЧЕСКОГО ИЗМЕРИТЕЛЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИГНАЛА, ЗАПИСАННОГО ПРИ НАТУРНЫХ ИСПЫТАНИЯХ
Калмыков Николай Николаевич, Мельников Сергей Андреевич, Седов Дмитрий Петрович, Васильева Анна Валерьевна
Стр. 68 — 72
Показана возможность создания системы записи радиолокационного сигнала в процессе летных испытаний. Приведена функциональная схема записывающей аппаратуры, показан принцип ее действия и программное обеспечение для обработки данных. Указаны основные выражения для вычисления параметров движения. Сохраненный в процессе испытаний сигнал в дальнейшем используется для отработки алгоритмов функционирования прибора. Это позволило выявить источники дополнительных погрешностей КРИ и выработать пути их устранения.
МОДЕЛИРОВАНИЕ НАДЕЖНОСТИ ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ В ДИНАМИЧЕСКИХ МИКРОСХЕМАХ ПАМЯТИ В СРЕДЕ МАТLАВ/SIМULINК
Хомутов Константин Игоревич, Шегал Анна Айзиковна, Иофин Александр Аронович, Иванов Вячеслав Элизбарович
Стр. 73 — 79
Показано, что при изучении особенностей хранения информации в динамических микросхемах памяти, на основе которых реализуется оперативная память компьютера, широко применяется программное обеспечение Маtlаb/Simulink. Пакет Simulink является составной частью системы моделирования МАТLАВ и поставляется вместе с ней. Основа его работы - принципы визуально ориентированного программирования с использованием моделей, представленных в виде блоков, структурированных по разделам библиотеки. Решена задача: с помощью специализированных блоков Simulink построить модель байтовой ячейки динамической памяти, работающей в условиях естественного радиационного фона и провести сравнительный анализ помехоустойчивости хранения данных при отсутствии и использовании избыточного кода Хемминга. Впервые построена модель ячейки динамической памяти на фоне естественного радиационного излучения и исследовано влияние помехоустойчивого кода Хемминга на надежность хранения информации. Предлагаемая модель используется для исследования работы тестов, контролирующих работу ОЗУ, а также изучения влияния повышенного радиационного фона, особенно в космическом пространстве на надежность работы динамических микросхем памяти.
«РЕЗОНАНС ТОКОВ» И «ВЗРЫВЫ» КОСМИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ ПОЛЯ
Дедков Виталий Кириллович
Стр. 80 — 85
Рассматриваются структура и свойства положительных источников поля космических масштабов. Показано, что при определенных изменениях структуры космического источника поля, возникающих в процессе его эволюционных преобразований, наступает так называемый режим «резонанса токов». При этом внутренние токи источника поля существенно превосходят внешние токи. В режиме «резонанса токов» происходит структурная перестройка звездного объекта путем «взрыва» его субъядерной зоны и отделения ее от ядра источника.
АНАЛИЗ ЭКСПЛУАТАЦИИ МУЛЬТИКОПТЕРОВ С ПОЗИЦИИ НАДЕЖНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ
Адамов Александр Петрович, Адамова Арина Александровна, Герасимов Никита Вячеславович
Стр. 86 — 93
Данная статья посвящена безопасности квадрокоптеров в современное время. Основное внимание уделено угрозе здоровью и безопасности человека. Кратко рассмотрены история и технические характеристики квадрокоптеров. Проведен анализ существующих законов и ограничений, введенных в других странах. В результате исследования, что угроза существует, предложены методы ее урегулирования.
СЕМАНТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИЗДЕЛИЙ МИКРО- И НАНОЭЛЕКТРОНИКИ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ УВЕЛИЧЕНИЯ КЛЮЧЕВЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА И ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ
Адамов Александр Петрович, Адамова Арина Александровна
Стр. 94 — 101
Данная статья посвящена перспективному направлению использования в семантическом анализе перспективных изделий микро- и наноэлектроники. Основное внимание уделено показателям качества и технологичности. Для оценки надежности системы, выбора показателей качества, описания связей системы и мета-системы используется системный анализ и системный подход. Проблема компактного визуального представления многофакторной и сложносвязанной информации является одной из основных в современных проектных процедурах. Рассмотрим методы и подходы визуального семантического анализа сложных систем и процессов на примерах перспективных объектов и процессов микро- и наноэлектроники.
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ГОРОДСКОЙ МАРШРУТНОЙ СЕТИ
Андреев Константин Петрович
Стр. 102 — 106
Проведено исследование маршрутной сети города, где рассмотрены транспортные проблемы и выявлены пути решения. Предлагается проведение и разработка мероприятий по оптимизации городской маршрутной сети пассажирского транспорта. В соответствии с выбранными мероприятиями по оптимизации была разработана методика обследования пассажиропотоков, планирование оптимальной схемы маршрутной сети общественного транспорта города, а также внедрение в сфере пассажирских перевозок навигационной системы мониторинга ГЛОНАСС или ГЛОНАСС/GPS и Системы мониторинга безопасности и управления подвижными объектами (Locatrans). Также большое внимание уделялось обеспечению безопасности организации городских пассажирских перевозок и безопасности дорожного движения.
МЕТОДОЛОГИЯ И ПРОЦЕСС РУЧНОГО ТЕСТИРОВАНИЯ
Моисеев Даниил Александрович
Стр. 107 — 112
Актуальность и цели . Обеспечение качества любого продукта в настоящее время невозможно переоценить. Для того, чтобы продукт полностью соответствовал всем ожиданиям пользователя, необходимо провести продукт через все стадии тестирования. Оценка качества продукта является задачей, к которой нужно подходить, соблюдая все стадии тестирования. Материалы и методы . Для качественного тестирования программного обеспечения необходимо использовать все накопленные знания и методологии тестирования, такие как функциональное тестирование, нефункциональное тестирование, тестирование, связанное с изменениями. Результаты . Предложенный процесс тестирования программного обеспечения является максимально близким к идеалу. Если пройти все этапы тестирования, которые описаны, то в качестве программного продукта можно будет не сомневаться. Адекватность данной схемы тестирования программного обеспечения проверена экспериментально. Выводы . Правильное тестирование любого продукта является гарантией того, что пользователь или покупатель останутся им довольны. Повышение качества продукции и качественного тестирования является одной из важнейших задач, которая сейчас стоит перед любым производителем.