Моделирование средств связи и процесса диагностирования на основе логических моделей в интересах их практического освоения

Обыденник, Владимир Анатольевич

Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Моделирование средств связи и процесса диагностирования на основе логических моделей в интересах их практического освоения

кандидата технических наук: Обыденник, Владимир Анатольевич
город: Тамбов
год: 2008
специальность ВАК РФ: 05.13.18
цена: 450 рублей

Диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению на тему «Моделирование средств связи и процесса диагностирования на основе логических моделей в интересах их практического освоения»

Автореферат диссертации по теме "Моделирование средств связи и процесса диагностирования на основе логических моделей в интересах их практического освоения"

□03450569

На правах рукописи

Обыденник Владимир Анатольевич

МОДЕЛИРОВАНИЕ СРЕДСТВ СВЯЗИ И ПРОЦЕССА ДИАГНОСТИРОВАНИЯ НА ОСНОВЕ ЛОГИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ В ИНТЕРЕСАХ ИХ ПРАКТИЧЕСКОГО ОСВОЕНИЯ

Специальность 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и

комплексы прог рамм

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тамбов-2008

' о о--г:::

003450569

Работа выполнена в Тамбовском высшем военном авиационном инженерном училище радиоэлектроники (военном институте)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Алексеев Владимир Витальевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Зайцев Александр Владимирович

кандидат технических наук, доцент Наумов Александр Иванович

Ведущая организация: Российский государственный научно-исследовательский испытательный центр подготовки космонавтов имени Ю.А.Гагарина

Защита диссертации состоится «21» ноября 2008 г. в 14 ч. на заседании диссертационного совета Д 215.023.01 при Тамбовском высшем военном авиационном инженерном училище радиоэлектроники (военном институте) но адресу: 392006, г. 'Гамбов-6, ул. Комиссара Московского, ТВВАИУРЭ (ВИ).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тамбовского высшего военного авиационного инженерного училища радиоэлектроники (военного института)

Автореферат разослан «17» октября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Малышев В.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. В настоящее время системы и средства связи (СС) являются сложными эрготехническими системами (ЭТС), которые при постоянном повышении их надежности, в целом не исключают возможности возникновения различного рода неисправностей, как по причине отказа технических элементов (ТЭ), так и но вине эксплуатирующего их персонала (эргатического элемента (ЭЭ)). Опыт эксплуатации средств связи показывает, что большая часть отказов вызвана ошибками ЭЭ.

Специалист но эксплуатации средств связи (СЭСС) - эргатический элемент, выполняя должностные обязанности, обязан обеспечивать своевременное и качественное техническое обслуживание и ремонт закрепленных за ним средств связи. Для этого он проходит соответствующую подготовку по специальности, приобретая умения технического диагностирования систем связи. Однако, в современных условиях, такой подготовки явно недостаточно для тою, чтобы в полной мере обеспечить поддержание современных систем связи в исправном состоянии. Конечно, наличие различных курсов переподготовки, организуемых предприятиями и организациями, большою числа методик создания автоматизированных обучающих систем способствует повышению качества подготовки СЭСС, но без создания комплексов проблемно-ориентированных программ (КПОП), позволяющих осуществлять подготовку СЭСС к выполнению обязанностей по предназначению, основанных на теории систем и системном подходе нельзя существенно повысить эффективность СС как эрготехнической системы. При этом следует помнить, что процесс освоения эрготсхнических систем имеет ряд особенностей, которые необходимо учитывать при создании КПОП.

Первая особенность связана с необходимостью использования, при подготовке СЭСС, технических устройств (в качестве объектов диангостирования (ОД)), находящихся как в исправном, так и в неисправном состояниях. Несомненным достоинством такого способа является то, что только он позволяет отработать моторные навыки диагностики замены отказавших элементов. Основным недостатком является высокая стоимость подготовки и быстрое расходование ресурса дорогостоящего ремонтного фонда из-за многочисленных преднамеренных повреждений и неквалифицированных восстановлений. Кроме того, большое разнообразие образцов СС, как по номенклатуре, так и по конструктивному исполнению не позволяет применять их все в процессе освоения методов поиска отказов. Разрешению этого противоречия может способствовать разработка универсального (учебного) объекта диагностирования (УОД), объединяющего в себе особенности конструктивного исполнения определенной группы СС.

Вторая особенность присуща процессу автоматизированного освоения систем связи, позволяющему повысить эффективность подготовки СЭСС без увеличения ее стоимости путем частичной или полной замены реальных приборов и устройств их моделями. Она заключается в необходимости моделирования функционирования объекта диагностирования в реальном масштабе времени, находящегося в исправном и множестве неисправных состояний, вызванных отказами разных видов.

Третья особенность состоит в необходимости учета индивидуальных особенностей СЭСС при моделировании процесса формирования навыков поиска и устранения отказов с применением различных методов и технических средств в условиях дефицита времени.

Несмотря на бурное развитие информационных технологий в настоящее время недостаточно развиты научно-обоснованные методики динамического модели-

рования формирований у специ&тиста умений в поиске отказов в СС. Существующие нормативные документы и методические подходы содержат лишь общие требования к процессу поиска отказов в системах связи, в том числе и военного назначения, а также к созданию систем и средств подготовки специалистов по их эксплуатации, не учитывают системный подход.

Анализ предметной области показал, что разработка КПОП должна осуществляться на основе математического моделирования процесса поиска отказов и логических моделей объекта диагностирования Структура и параметры КПОП должны быть адаптированы к моделированию локализации отказов разными (заданными) методами, при этом модель объекта диагностирования должна обеспечивать: моделирование типовых, отказов в системах связи; возможность подготовки СЭСС к поиску отказов в СС в соответствии с их особенностями и штатным предназначением в условиях дефицита времени. Таким образом, сложность модели объекта диагностирования должна обеспечивать, с одной стороны, возможность локализации предъявляемых типовых отказов за ограниченное время, а, с другой стороны, максимально полное использование отведенного времени на решение собственно задачи освоения специалистами методов поиска отказов. Приведенные требования к модели ОД являются противоречивыми, для удовлетворения которых необходимо решение задачи оптимизации структуры и параметров, указанных выше моделей.

В этой связи диссертационная работа, посвященная моделированию СС как объекта диагностирования и процесса диагностирования в интересах их освоения, является актуальной и представляет практический интерес.

Научная задача состоит в разработке моделей СС как объекта диагностирования и моделей процесса поиска отказов на основе адекватного описания этого процесса, обеспечивающих, при их применении в КПОП наибольшую эффективность.

Объект исследования: комплексы проблемно-ориентированных программ, предназначенные для автоматизированного освоения специалистами по эксплуатации СС методов поиска отказов.

Предмет исследования: модели средств связи как объекта диагностирования и модели процесса поиска отказов в них.

Цель и задачи исследования заключается в повышении эффективности применения комплексов проблемно-ориентированных программ предназначенных для автоматизированного освоения специалистами по эксплуатации СС методов поиска отказов путем разработки метода выбора оптимальной логической модели универсального объекта диагностирования, алгоритма его реализации, моделей СС как объекта диагностирования и моделей процесса поиска отказов на основе методов дифференциального исчисления, теории графов, с учетом значений средних длин дерева логических возможностей.

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи исследования:

1 Выполнить системный анализ предметной области и структуризацию задачи разработки метода выбора модели УОД, моделей средств связи и процесса диагностирования.

2 Разработать метод выбора оптимальной структуры логической модели универсального объекта диагностирования.

3 Разработать алгоритмы формирования множества допустимых вариантов структуры логической модели (ЛМ) универсального объекта диагностирования и выбора ее оптимальной структуры.

4 Разработать обобщенную математическую модель процесса поиска отка-

зов в средствах связи.

5 Разработать частные математические модели процесса поиска отказов в СС для специалистов с различным уровнем подготовки и различных этапов процесса освоения методов поиска отказов.

6 Обосновать условия перехода к квазиоптимальному варианту структуры JIM УОД, реализуемому в КПОГТ, предназначенных для освоения СС.

7 Выполнить оценку эффективности применения разработанных метода, моделей и алгоритмов в КПОП и выработать рекомендаций по их практической реализации.

Методы исследования базируются на использовании математического аппарата теории вероятностей и математической статистики, дифференциального исчисления, численного интегрирования, теории графов и структурного анализа систем, элементов теории автоматов и основываются на современных положениях общей теории систем.

Достоверность научных положений, выводов и практических рекомендаций диссертации обеспечивается: использованием в ходе моделирования экспериментально полученных исходных данных, совпадением, с достаточной точностью, результатов моделирования с экспериментальными данными при определенных ограничениях, взаимодополняемостью и непротиворечивостью методов научного исследования, применением при моделировании нормативно-одобренных моделей.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1 Разработан метод выбора оптимального варианта структуры логической модели универсального объекта диагностирования отличающийся учетом средних длин дерева логических возможностей (ДЛВ), экспериментальных данных о прогнозируемом времени поиска отказа для автоматизированного выбора варианта структуры ЛМ УОД, отвечающего условию физической реализуемости.

2 Разработаны модели СС как ОД в виде направленного графа, характеризующиеся применением вектора средних длин ветвей дерева логических возможностей, непосредственно связывающего сложность их структуры с прогнозируемой продолжительностью поиска типовых отказов.

3 Разработаны обобщенная и частные математические модели процесса поиска отказов в СС, отличающиеся представлением распределения плотности вероятности времени поиска отказов в виде закона Эрланга, учитывающие влияние сложности структуры ЛМ УОД на эффективность освоения методов поиска отказа и все состояния, отображающие процесс освоения поиска отказов разными методами для разных категорий обучаемых, на различных этапах освоения методов поиска отказов.

4 На основе метода выбора оптимального варианта структуры логической модели универсального объекта диагностирования разработаны алгоритмы формирования вариантов структуры ЛМ УОД и выбора оптимальной структуры ЛМ ОД, отличающиеся ее двухуровневой оптимизацией на основе мультипликативного критерия эффективности, позволяющие автоматизировать процесс формирования вариантов и выбора оптимальной модели.

Практическая значимость работы заключается в разработке: компонентов КПОП, предназначенных для освоения специалистами по эксплуатации СС методов поиска отказов; перечней наименее надежных элементов и их типовых отказов, подлежащих моделированию при подготовке специалистов по эксплуатации средств связи; в создании методики разработки реализуемого универсального объекта диагностирования, объединяющего в себе конструктивные особенности определенной группы СС.

На защиту выносятся следующие положения:

1 Метод выбора оптимального варианта структуры логической модели универсального объекта диагностирования основанного на определении вектора средних длин ветвей дерева логических возможностей.

2 Алгоритмы формирования вариантов структуры JIM УОД и выбора оптимальной структуры JIM ОД.

3 Обобщенная математическая модель процесса поиска отказов в СС основанная на представлении распределения плотности вероятности времени поиска отказов в виде закона Эрланга.

Публикации: по результатам проведенных исследований опубликовано 12 печатных работ, из них: 1 статья в журнале, рекомендованном ВАК РФ для публикаций научных результатов диссертаций на соискание ученой степени доктора наук, 4 статьи и 5 работ в материалах Международных, Всероссийских и межведомственных конференций, 2 свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ.

Апробация работы: результаты исследований докладывались на: IV Всероссийской научно-технической конференции «Теория конфликта и ее приложения» (Воронеж, 2006); V Всероссийской научно-практической конференции «Совершенствование наземного обеспечения авиации» (Воронеж, 2006); II Международной научной конференции «Современные проблемы прикладной математики и математического моделирования» (Воронеж, 2007); XXIX научно-теоретической конференции курсантов и молодых ученых «Совершенствование средств и методов технического обслуживания техники связи, АСУ и РТО» (Тамбов, 2008).

Реализация результатов работы. Результаты диссертационных исследований использованы в Тамбовском высшем военном авиационном инженерном училище радиоэлектроники (военном институте) в НИР: тема № 20527, шифр «Парсек». Полученные теоретические результаты и разработанные КПОП применяются при проведении практических занятий, военно-научной работе, выполнении научных исследований, выпускных квалификационных работ в Тамбовском ВВАИУРЭ (ВИ), Воронежском ВАИУ. Ряд полученных теоретических и практических результатов построения и применения КПОП использованы в войсковых частях 81114, 58378, что подтверждено актами о внедрении результатов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников из 125 наименований и приложений. Работа изложена на 175 страницах и включает 33 рисунка, 13 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность работы, сформулирована цель и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость полученных результатов, приведены положения, выносимые на защиту, изложено краткое содержание работы.

В первой главе проведен системный анализ предметной области и требований, предъявляемых к подготовке специалистов по эксплуатации средств связи, по вопросам технического диагностирования, разработаны требования к уровням квалификации специалистов по устранению отказов в средствах связи, проведена постановка и структуризация задачи разработки математических моделей СС как ОД для КПОП, предназначенных для освоения методов поиска отказов в средствах связи.

Результаты анализа предметной области показали, что процесс освоения ме-

тодов поиска отказов является трехэтапным: i - ознакомление с типовыми отказами электронных элементов и освоение способов проверки их исправности; II - освоение локализации отказов в СС различными методами с использованием КПОП; III - закрепление полученных умении применения методов поиска отказов в СС. Ввиду различия в целях и задачах освоения независимому оцениванию подлежат результаты II и III этапов освоения.

Системный анализ предметной области позволил обосновать перечень моделей и алгоритмов, являющихся основой разрабатываемых КПОП. Обоснован перечень методов поиска отказов, которые позволяют эффективно решать задачи, возникающие при текущем ремонте СС. К ним относятся: метод поэлементных проверок; метод групповых проверок; метод комбинационного поиска. Перечисленные методы принципиально отличаются в организации поиска отказавшего элемента. Поэтому структурная модель системы связи, используемой в качестве ОД, должна сочетать в себе конфигурацию перечисленных видов структур и легко модифицироваться. Показано, что для снижения непроизводительных потерь времени на подготовку и достижение максимального эффекта освоения целесообразно использовать один универсальный ОД, включающий в себя дивергирую-щую, конвергирующую цепочки последовательно соединенных элементов между входами и выходами устройства. Синтезируемое средство связи - объект диагностирования должно обеспечивать, с одной стороны, возможность иллюстрации применимости различных методов поиска однократных отказов, а с другой стороны, возможность локализации заданного числа отказов тремя методами за строго отведенное время. Доказано, что разработку модели УОД необходимо начинать с оптимизации структуры его логической модели, задаваемой в виде направленного графа или соответствующей ему матрицы отношений.

Анализ соответствия существующего уровня подготовки СЭСС требованиям, предъявляемых к уровню их квалификации по техническому диагностированию средсгв связи, позволил систематизировать частые показатели эффективности применения КПОП, используемые для вычисления значения общего показателя эффективности. В результате сформулирована задача оптимизации структуры JIM УОД Бод как задача максимизации показателя эффективности Э, зависящего от количества элементов логической модели N0fl и связей между ними Уод, применяемых методов поиска отказов Мо из множества известных методов Мцо при ограничениях на продолжительность подготовки Тт. В формализованном виде эта задача определена выражением

В качестве критерия оптимальности для решения задачи оптимизации структуры Бод выбран критерий максимума аддитивно-мультипликативного показателя эффективности, учитывающий оценку уровня квалификации специалистами степень использования отведенного времени

где О, - значение оценки уровня квалификации группы специатиетов, выставляемой по итогам ¡-го этапа освоения методов поиска отказов в СС; к3, - коэффициент занятости специалистов для ¡-го этапа освоения, характеризующий степень использования отведенного времени.

°Р1 Бод м0.ми0 >тах Э(Уод' К0Д)

(1)

"ГТ = const

3(V<w.NOa) = i;01-k,l—>max,

(2)

Доказано, что синтез УОД необходимо начинать с оптимизации структуры его логической модели, задаваемой в виде матрицы отношений. Сформулирована задача оптимизации структуры логической модели УОД как задача максимизации аддитивно-мультипликативного показателя эффективности, зависящего от количества элементов логической модели и связей между ними, применяемых методов поиска отказов при ограничениях на продолжительность освоения.

Во второй главе для разработки структуры логической модели УОД применен системный подход. Разработка модели УОД представляет собой процесс принятия сложного решения по выбору значений характеристик УОД, при этом цель выбора определяется требованиями максимальной эффективности применения КПОГТ при минимальных потерях времени, предназначенного для освоения методов поиска отказов. В силу сложности разрабатываемой модели и большого множества вариантов се реализации процесс принятия сложного решения по выбору JIM УОД представлен в виде трех иерархически расположенных слоев процедур: генерации альтернатив (вариантов модели); анализа (оценки) и выбора наилучшего варианта модели из числа всех допустимых. На первом слое с учетом ограничений на вид модели СС производится генерация всех возможных вариантов структуры логической модели (ЛМ) УОД. Учет ограничений на параметры логической модели учебного объекта диагностирования позволяет формально выделить из множества всех возможных вариантов множество допустимых вариантов Мд логической модели УОД. На втором слое осуществляется анализ применимости варианта структуры модели СС к использованию в качестве УОД. Исходными данными, на основе которых строится данная модель, являются вид и параметры закона распределения времени поиска отказов. Имея в распоряжении закон распределения времени поиска отказов, можно построить модель, позволяющую для каждого варианта ЛМ УОД определять значения частных показателей эффективности освоения при использовании оцениваемого варианта ЛМ УОД. На третьем слое осуществляется вычисление показателя эффективности и выбор оптимальной структуры логической модели УОД в соответствии с выбранным критерием эффективности.

Поскольку количество вариантов структуры может быть достаточно большим, то процесс формирования допустимых вариантов модели и выбора оптимального варианта является сложным. В этом случае возникает задача разработки метода формирования вариантов структуры JIM УОД, позволяющего автоматизировать этот процесс.

Метод выбора оптимальной структуры логической модели универсального объекта диагностирования заключается в последовательном выполнении следующих процедур: определения ограничений на параметры и вид (граф, матрицы отношений (МО), таблицы функции неисправностей (ТФП)) ЛМ УОД; формирования вариантов структуры JIM УОД Мд, в результате чего генерируется множество вариантов структуры S,={MO,}, в данном случае в виде МО, значения - количество элементов логической модели определяет размерность, а вектор Ьуод -положение (индексы) ненулевых элементов МО; преобразования МО в ТФН; расчета средних длин ветвей дерева логических возможностей; формирования множества допустимых вариантов ЛМ УОД Saon,={MO„T®H,}.

Параллельно выполняются процедуры формализации описания методов поиска отказов, формирования статистики значений времени поиска отказов в СС, с помощью которых определяется вид и параметры закона распределения времени поиска отказов.

Результаты выполнения описанных выше процедур необходимы для выполнения следующей процедуры - анализа применимости варианта структуры JIM

УОД к использованию для освоения отказов в СС различными (заданными) методами. Результатом выполнения этой процедуры являются расчетные значения частных показателей эффективности при использовании ¡-го варианта структуры JIM УОД: Э, = {0„ knl}, где О, - значения i-ro показателя, характеризующего качество освоения методов поиска отказов; krf - значения показателя, характеризующего полноту использования отведенного на процесс освоения времени. Заключительной процедурой является процедура выбора структуры логической модели УОД для использования при освоении методов поиска отказов в СС, оптимальной по обобщенном), критерию ЭГО1Ч. Результатом выполнения этой процедуры является оптимальная структура логической модели УОД: 3ор,={МОорЬ ТФНор1, 3mJXJ.

Реализация метода предполагает алгоритмизацию всех используемых вычислительных процедур и позволяет автоматизировать процесс оптимизации структуры логической модели УОД на всех слоях процесса разработки. Обобщенный алгоритм, позволяющий автоматизировать процесс разработки структуры УОД, приведен на рисунке 1.

В соответствии с описанным методом выбора оптимальной структуры ЛМ УОД представляется возможным разработать алгоритм генерации множества допустимых вариантов структуры Мд. При решении оптимизационной задачи варьируемыми параметрами являются Nycw, Ьуод-

Анализ предметной области показал, что для оценки применимости структуры модели СС для использования в качестве JIM УОД необходимы дополнительные проблемно-ориентированные характеристики, отражающие степень приспособленности структуры логической модели УОД к применению различных методов поиска отказов в ходе их локализации. Одной из основных количественных характеристик, характеризующих эффективность того или иного метода поиска неисправности применительно к конкретному СС, является средняя длина ветви Lcp дерева логических возможностей, определяемая по формуле

1N 1=1

где N - количество ветвей ДЛВ; L, - длина i-й ветви дерева (количество проверок, необходимых для локализации i-го отказавшего элемента).

Таким образом, оценка эффективности варианта структуры JIM УОД требует вычисления значения вектора (тройки) средних длин ветви ДЛВ L={Lcpi, Lcp2, Lcp3}, где Lcpi - значение средней длины ветви при поиске неисправности методом поэлементных проверок, Lcp2 - методом групповых проверок, L^ - методом комбинационного поиска. Исходными данными для вычисления вектора L является ТФН ОД, получаемая путем формальных преобразовании матрицы отношений. Следовательно, методика генерации множества допустимых вариантов структуры ЛМ УОД состоит из следующий процедур: формирования множества вариантов, различающихся числом элементов и множеством связей между ними; преобразования МО в ТФН; расчета тройки значений средних длин ветви ДЛВ: выбора допустимых вариантов. Анализ особенностей методов поиска отказов позволил сформулировать ограничения на вид и параметры ЛМ: структура модели не должна иметь обратных связей; крайняя снизу строка ТФН должна содержать все нули, а крайний справа столбец ТФН должен содержать все единицы, кроме одной; значения средних длин ветви ДЛВ не должны превышать максимально допустимых значений Lcp, < Lcpi max , Lcp2 < L^ ^, Lcp3 < Lcp3 mix. С учетом приведенных ограничений на вид и параметры логической модели УОД составлен алгоритм формирования множества допустимых вариантов структуры ЛМ УОД (рисунок 2). Формирование вариантов начинается с определения области допус-

тимых значений вектора L. Определение множества допустимых значений вектора Lnon производится с использованием моделей и методик, предназначенных для дальнейшей оценки эффективности генерируемых вариантов структуры JIM УОД. Далее следуют два вложенных цикла.

НАЧАЛО

Генерация варианта структуры JIM УОД

Определение (расчет) характеристик варианта структуры JIM УОД

— 3

Проверка варианта структуры JIM УОД на допустимость по формальным признакам

Определение (расчет) частных показателей эффективности варианта структуры ЛМ УОД

п 6

Определение эффективности варианта структуры ЛМ УОД в целом

Сравнение эффективности варианта структуры ЛМ УОД с показателем критерия

Оценка физической реализуемости варианта структуры ЛМ УОД в виде СС

Запоминание варианта структуры ЛМ УОД в качестве наилучшего

Рисунок 1 - Обобщенный алгоритм, позволяющий автоматизировать процесс разработки структуры ЛМ УОД

Рисунок 2 - Схема алгоритма формирования множества допустимых вариантов структуры логической модели УОД

В теле первого цикла производится перебор возможных вариантов вида JIM УОД. т.е. последовательно порождаются (генерируются) возможные варианты распределения N элементов по к рангам (к=5-10). В теле второго цикла осуществляется перебор возможных вариантов МО УОД заданного вида (с заданным распределением элементов по рангам) с учетом сформулированных выше ограничений на параметры МО. В результате выполнения блоков 1-4 алгоритма (рисунок 2) сгенерирован вариант МО УОД. Последней процедурой следует проверка на попадание вектора L в область допустимых значений Ьдоп. Определение значений средних длин ветви ДЛВ производится по выражению (3) после построения алгоритмов поиска неисправностей по известным методикам.

По окончании всех перечисленных проверок вариант МО признается допустимым, запоминается и передается для дальнейшей оценки его эффективности в подпрограмму анализа оптимальности варианта структуры ДМ УОД к использованию при освоении методов поиска отказов в СС.

Специфика поиска моделируемых с помощью КЛОП отказов заключается в том, что обучаемым достаточно выявить вид отказа и его место в структуре логической модели УОД. Другими словами, на начальном этапе освоения методов поиска неисправности обучаемые формируют, в первую очередь, умственные навыки выбора очередной точки проверки и порядка уточнения причин нарушения работоспособности электронных элементов.

Поиск отказов в реальном УОД требует, кроме того, отыскания точного места отказа в конструкции или монтаже печатного узла (неисправного переходного отверстия, непропаянного электрического соединения, точки замыкания электрических проводников, отсутствующей перемычки и т.п.), а также проведения операций восстановления поврежденного участка. Следовательно, время «учебного» поиска отказа можно выразить формулой

Т ~ Ттодг ' L x : ГуТОЧ i 'I ус ф "Ь Гконт, (4)

где Т„одг - время, затрачиваемое на подготовку приборов к работе; т - средняя длительность одной проверки; Туточ - время, затрачиваемое на уточнение причины нарушения работоспособности подозреваемого элемента и определение точного места отказа; Тустр - время устранения найденного отказа; Тюш. -продолжительность контроля работоспособности восстановленного УОД.

В общем виде все слагаемые выражения (4) являются случайными величинами, однако некоторые из них с целью упрощения исследования заменены константами, оценка конкретных значений которых производится экспериментальным путем. Опытным путем получены оценки времени T^, для всех разновидностей отказов, разделенных на три группы сложности с точки зрения требуемой трудоемкости локализации.

Следует отметить, что на начальном этапе разработки ДМ УОД существует принципиально неустранимая неопределенность о виде и параметрах закона распределения времени пребывания обучаемого в некоторых состояниях. В работе доказано, что распределение плотности вероятности времени «учебного» поиска отказа аппроксимируется законом Эрланга. Это не позволяет для определения вероятности пребывания в момент времени t в состоянии S' непосредственно использовать дифференциальные уравнения Колмогорова-Чепмена.

Однако известно, что немарковский процесс можно свести к марковскому

путем добавления к истинным некоторого количества псевдосостояний, время пребывания в каждом из которых распределено по показательному закону. Число псевдосостояний равно значению коэффициента Эрланга к и определяется но

формуле к = ^ .Тогда математическая модель процесса поиска отказов в СС

представляет собой систему дифференциальных уравнений вида

мм.

или Л

Лр,'(0^,->РМ0> ¡-2..8 (5)

3=1..к,и = 2..8, (6)

где р.ЧО - вероятность пребывания в момент времени I в псевдосостоянии Б); X, -интенсивность перехода из псевдосостояния Б' в псевдосостояние в'"; к, - число псевдосоетояний ¿-го состояния.

Общее число уравнений (5), (6) определяется по выражению I = к +1.

Начальное и нормировочное условия для решения дифференциальных уравнений Колмогорова-Чепмена (5), (6) имеют вид:

2>!(0) = 1;

'¡', (7)

Исходными данными для решения уравнений (5), (6) являются: значения ин-тенсивностей переходов А„ соответствующие примененному в ходе эксперимента УОД; значения вектора 1„ учитывающие влияние сложности варианта синтезируемого УОД на время пребывания в состояниях Э,'; значения коэффициента Эрланга, определяющие необходимое количество псевдосостояний для каждого из состояний

Значения интенсивностсй переходов X, вычисляются по выражению

Цр 1 ^»к.л,—= !<■-----, (8)

1 1 вар ( Бар ср , Ьср

(т, -1доп)—1+ТД0П + Тутт

где ш, - математическое ожидание нормированной оценки времени учебного поиска г-го отказа; Ь'^ - значение средней длины ветви ДЛВ примененного в ходе эксперимента УОД при поиске ¡-й неисправности; - значение средней длины ветви ДЛВ варианта синтезируемого УОД при поиске ¡-ой неисправности.

Выражения (5)-(8) представляют собой обобщенную математическую модель процесса поиска отказов (формирования умений) в СС, учитывающую влияние сложности структуры ЛМ УОД на эффективность освоения методов поиска отказа.

Оценка эффективности и выбор предпочтительного варианта ЛМ УОД производится по критерию (2).

Исследования, проведенные в третьей главе посвящены определению вида и параметров закона распределения плотности вероятности времени поиска типовых отказов в СС и разработке частных математических моделей специалиста при локализации отказов средств связи с учетом сложности ЛМ УОД и степени подготовленности обучаемых, на различных этапах освоения методов поиска отказов.

В соответствии с описанной в главе 2 методикой разработки оптимальной структуры ЛМ УОД с целью выявления закона распределения времени локализации отказов при автоматизированном освоении методов поиска неисправностей в СС и последующего моделирования процесса освоения методов поиска отказов в рамках настоящего исследования в течение 2004-2007 гг. проведены эксперименты. Результаты экспериментов показали высокую эффективность применения КПОП и автоматизированного освоения методов поиска отказов в частности и подтверждают целесообразность использования для освоения методов поиска отказов в СС КПОП составляющих основу программно-технических средств, предназначенных для освоения систем связи. Определены исходные данные для оценки динамики освоения методов поиска отказов - первичная статистика опытных значений времени поиска, позволяющих оценить степень освоения методов поиска отказов обучаемых с отличной, хорошей и удовлетворительной успеваемостью.

Для оценки качества освоения методов поиска отказов, выявления наиболее правдоподобного вида закона распределения и оценки его параметров использованы основные соотношения математической статистики: оценка математического ожидания случайной величины; несмещенная оценка для дисперсии; средне-квадратическое отклонение; коэффициент вариации. Кроме того, для анализа динамики освоения методов поиска отказов использован показатель S - доля обу-

S SJ

чаемых, завершивших поиск очередного отказа: öj где s,- количество групп

обучаемых, успешно локализовавших за время занятия j-й отказ; S - общее количество групп обучаемых.

Для определения закона распределения случайной величины - времени восстановления СС проведены исследования по проверке состоятельности четырех законов распределения: экспоненциального, логарифмически-нормального, Эр-ланга, нормального. В качестве критерия оценки правдоподобия выдвинутых гипотез обоснован выбор критерия - критерий у} Пирсона и критерий Колмоюрова-Смирнова.

В качестве меры расхождения R между распределениями при применении

2 п г. 2 v^(n,-Np,)2

критерия х Пирсона выступает величина R = x = X -где п, - число

Np,

значений попадания случайной величины в i-й разряд (интервал времени занятия), i=l..k; к - число разрядов; N - число реализаций случайной величины,

N = ]Гп,; р, - вероятность попадания случайной величины в i-й разряд.

i=i

Результаты исследований (рисунок 3) показали, что распределение Эрланга

является наиболее предпочтительным аппроксимирующим законом распределения времени локализации типового.

Это дает возможность аналитически описать процесс формирования умений поиска отказов в СС с помощью непрерывных марковских цепей путем введения до пол н ител ьных псев досостоя н и й.

Вследствие различия в целях и задачах на различных этапах процесс освоения методов поиска отказов моделировался раздельно для каждого этапа и для обучаемых с различной успеваемостью. Перечисленные обстоятельства предопределили необходимость разработки шести разновидностей математической модели ЛМ УОД. с помощью которых можно получить численные значения вероятностей локализации заданного числа отказов за заданное время, необходимые для расчета частных показателей эффективности применения КПОП.

Рисунок 3 - Вероятности принятия гипотезы о распределении СВ по гипотетическому закону для трех категорий обучаемых (по критерию х )

Соответственно частные модели процесса освоения методов поиска отказов в СС обучаемыми с различной успеваемостью на втором и третьем этапах освоения представляют собой системы уравнений вида (6), по с различными значениями ин-тенсивностей переходов, математическим ожиданием оценки времени поиска отказа, вероятностями локализации г отказов за время /, и значениями средней длинны ветви ДЛВ. Аналитические выражения здесь не приводятся ввиду их громоздкости.

В результате проведения исследований в третьей главе доказано, что модели процесса освоения методов поиска отказов в СС строятся на основе непрерывной марковской цепи с дискретными состояниями. Адекватность разработанных математических моделей реальному процессу освоения достигается рассмотрением всех состояний, существенных с точки зрения оценки эффективности варианта структуры ЛМ УОД. Интенсивности переходов рассчитываются с учетом экспериментально полученных значений времени поиска отказов и сложности структуры оцениваемого варианта ЛМ УОД.

В четвертой главе разработан квазиоптимальный вариант модели ОД. разработаны перечни наименее надежных электронных элементов и их типовых отказов, подлежащих моделированию, функциональная схема и алгоритмы поиска отказов при использовании квазиоптимальной ЛМ УОД, изложен подход к моделированию типовых отказов ОД, приведена методика оценки эффективности применения КПОП.

С использованием разработанных математических моделей специалиста по локализации отказов получены (рисунок 4) зависимости показателей эффективности от сложности модели ОД, выраженной через среднюю длину ДЛВ, позволившие обосновать физически реализуемую квазиоптимальную ЛМ ОД.

а) 61 в)

Рисунок 4 - Зависимость общего показателя эффективности от средней длины

ветви

дерева логических возможностей метода а) поэлементных проверок,

б) групповых проверок, в) комбинационного поиска

На основе этой модели, с применением методов инженерного расчета аналоговых и цифровых устройств разработана функциональная схема объекта диагностирования, представляющего собой аналого-цифровое устройство и включающего 29 цифровых интегральных микросхем трех серий, 3 транзистора, 47 резисторов. 9 конденсаторов и I дроссель. Интерфейсы КПОП. реализующих разработанный метод и модели представлены на рисунках 5, 6. 7.

Анализ соегава средств КВ и УКВ связи и справочных данных о надежности электронных элементов позволил выявить двенадцать типов дискретных электронных элементов и три серии интегральных микросхем, оказывающих наибольшее влияние на значение параметра потока отказов.

Исходя из анализа принципа работы, видов и возможных параметрах воздействий и реакций на эти воздействия УОД обоснован состав имитационных моделей, входящих в КПОП. Входящие в комплекс алгоритмы поиска отказов, перечень подлежащих моделированию отказов подробно описаны в тексте диссертации.

Режим работы тренажера

Г Коллективная подготовка

Сценарий работы тренажера

опеку мв 1 о«ом «юслемоыа» вльных ноэламвн I иьзх I 1ров»рок

<~: Обучение рациональному поиску пс^йспраикосгн с использованием РУАПЙ <' Обучение ко1и6и»|Я1:1Ионм<>му,г»о«ггку с испоУ»ьзоп.нтем о'НягортМ^'

Временные характеристики работы тренажера

НАЧАЛО РАБОТЫ

ВЫХОД

Рисунок 5 - Интерфейс начала тренировки по освоению методов поиска отказов

ПИТАНИЕ

Рисунок 6 - Интерфейс программы но освоению методов поиска отказов в квазиоптимальном УОД

Показатели индивидуальной подготовленности обучаемых

Показатели подготовленности коллектива обучаема* .....

O.minMïM ïiMitttrrb S" 0.621 ■ . Гимгн-пьнаг! I- Р 0.6.69

Завершение работы тренажера

Рисунок 7 - Определение эффективности освоения методов поиска

отказов

Для сравнительной оценки эффективности применения в процессе подготовки СЭСС синтезированного и имеющегося применена методика с использованием векторного критерия предпочтения, учитывающего степень отличия оцениваемых КПОП или TCO: г = f (Ki, К2), где К, - показатель, характеризующий степень достижения целей освоения или уровня обученности; К2 - показатель, характеризующий финансовые затраты, определяющие стоимость использования комплекта ТСО. Данная методика позволяет оценить эффективность варианта модели не только по результатам проводимых методических (педагогических) экспериментов, но и с использованием результатов математического моделирования процесса поиска отказов. Проведенная оценка эффективности применения КГ10П, по сравнению с реальным образцоми СС, показала, что его применение, за счет выбора наилучшего варианта JIM УОД, позволяет повысить уровень квалификации СЭСС с низшего до высшего, на всех этапах освоения без увеличения стоимости.

В заключении кратко изложены основные результаты диссертационных исследований в виде выводов.

В приложениях приведены требования к уровням подготовки специалистов по вопросам освоения методов поиска отказов в СС, а также статистические данные, необходимые длм определения вила и параметров закона распределения плотности вероятности времени локализации отказа.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Основным результатом диссертационной работы является повышение эффективности применения КПОП, предназначенных для освоения средств связи, на основе разработки метода и моделей и алгоритмов, применяемых в них, позволяю-

щих автоматизировать процесс разработки множества допустимых и выбора оптимального варианта структуры логической модели универсального объекта диагностирования, заменяющего, в процессе автоматизированного освоения, модели группы однотипных средств связи. Выводы по диссертационной работе и полученные в ней научные результаты можно обобщить следующим образом:

1 Разработан метод выбора оптимального варианта структуры логической модели универсального объекта диагностирования позволяющего осуществлять автоматизированный выбор ее оптимального варианта, отвечающего условию физической реализуемости.

3 Разработаны обобщенная и частные математические модели процесса поиска отказов в СС. учитывающие влияние сложности структуры JIM УОД на эффективность освоения методов поиска отказа и отображающие процесс освоения поиска отказов разными методами для разных категорий обучаемых. Каждая из частных моделей состоит из системы дифференциальных уравнений Колмогорова-Чепмена и полученных автором выражений для расчета интепсивностей переходов по ветвям направленного графа, отражающего стадии поиска отказов в ходе подготовки специалистов по эксплуатации средств связи.

4 На основе метода выбора оптимального варианта структуры логической модели универсального объекта диагностирования разработаны алгоритмы формирования вариантов структуры JIM УОД и выбора оптимальной структуры JIM ОД, позволяющие автоматизировать процесс формирования вариантов и выбора оптимальной модели.

5 Разработаны компоненты КПОП, предназначенные для освоения специалистами по эксплуатации СС методов поиска отказов.

6 Предложена методика разработки физически реализуемого универсального объекта диагностирования, объединяющего в себе конструктивные особенности определенной группы СС.

Основные положения диссертационной работы изложены в публикациях:

1. Обыденник В.А. Схема синтеза структуры учебного объекта диагностирования / В.В. Алексеев, В.А. Обыденник II Материалы докладов IV Всероссийской научно-технической конференции «Теория конфликта и ее приложения». 14-16 ноября 2006 г. - Воронеж: ВГТА, 2006. - Ч. I. - С. 38.

2. Обыденник В.А. Обоснование направлений развития и совершенствования подготовки инженерно-технического состава ВВС в военных вузах / В.А. Обыденник, С.А. Очнев // Материалы V Всероссийской научно-практической конференции «Совершенствование наземного обеспечения авиации», 14-16 ноября 2006 г. -Воронеж: ВВВАИУ, 2006. - С. 212-214.

3. Обыденник В.А. Математическая модель процесса освоения технологии технического диа) »вотирования средств связи / В.А. Обыденник // Сборник материалов XXIX научно-теоретической конференции курсантов и молодых учёных «Совершенствование средств и методов технического обслуживания техники связи, АСУ и РТО», 28-30 ноября 2007 г. - Тамбов: ТВВАИУРЭ (ВИ), 2008. - С. 97104.

4. Обыденник В.А. Анализ программно-технических средств автоматизированного освоения поиска неисправностей средств связи и радиотехнического

обеспечения / В.В. Алексеев, В.Г. Машков, В.А. Обыденник // Материалы II Международной научной конференции «Современные проблемы прикладной математики и математического моделирования», 11-16 декабря 2007 г. - Воронеж: ВГТА, 2007.-С.58.

5. Обыденник В.А. Синтез структуры учебного объекта диагностирования автоматизированного освоения поиска неисправностей средств связи и радиотехнического обеспечения / В.В. Алексеев, В.Г. Машков, В.А. Обыденник // Материалы II Международной научной конференции «Современные проблемы прикладной математики и математического моделирования», 11-16 декабря 2007 г. -Воронеж. ВГТА, 2007.- С. 123.

6. Обыденник В.А. Решение задачи оптимизации структуры радиоэлектронного средства как учебного объекта диагностирования / В.А. Обыденник // Системы управления и информационные технологии. Перспективные исследования: ежеквартальный научно-технический журнал. - Воронеж: Новые технологии, 2006.-№1.2(23).-С.255-259.

7. Обыденник В.А. Определение вида и параметров закона распределения плотности вероятности времени поиска отказов в средствах связи / В.А. Обыденник, С.А. Очнев // Вестник Воронежского института высоких технологий. - Воронеж: ВИВТ, 2008. - № 3. - С. 57-62.

8. Обыденник В. А. Обоснование оптимального варианта структуры модели учебного объекта диагностирования средств связи / В.В. Алексеев, В.А. Обыденник // Вестник Воронежского института высоких технологий, 2008. - № 3. - С. 18-21.

9. Обыденник В.А. Математические модели процесса формирования умений локализации отказов в системах связи / В.А. Обыденник // Вестник Воронежского института высоких технологий, 2008. - № 3. - С. 54-57.

10. Обыденник В.А. Метод выбора оптимальной структуры логической модели универсального объекта диагностирования / В.В. Алексеев, В.А. Обыденник, В.Н Похвагцев//Вестник Воронежского института высоких технологий, 2008. З.-С. 87-91.

11 Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2006614041 Российская Федерация. Компьютерный учебник. Войсковая стажировка и эксплуатация техники на полигонной практике / В.А. Обыденник, Г.А. Попов, А.Н. Татаринцев (RU); правообладатели В.А. Обыденник, Г.А. Попов, А.Н. Татаринцев. - № 2006610387; заявл. 27.11.06; зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 23.01.07. - 1с.

12. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 2006614041 Российская Федерация. Комплексная тренажная система. Эксплуатация РСГ1-6М2 / В.А. Малышев, В.А. Обыденник, Г'.А. Попов, А.Н. Татаринцев (RU); правообладатели В.А. Малышев, В.А. Обыденник, Г.А. Попов, А.Н. Татаринцев. - № 2006610389; заявл. 27.11.06; зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 23.01.07,- 1с.

Подписано к печати 15 октября 2008 г Заказ № 355 _Объем-уел п л. I. Тираж 100 экз_

Типография Тамбовского высшего военного авиационного инженерного училища радиоэлектроники (военного института) 392006, г Тамбов-6, ул. Комиссара Московского, ТВВАИУРЭ

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Обыденник, Владимир Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ.

1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ НА РАЗРАБОТКУ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ СРЕДСТВ СВЯЗИ КАК ОБЪЕКТОВ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ДЛЯ КОМПЛЕКСА ПРОБЛЕМНО-ОРИЕНТИРОВАННЫХ ПРОГРАММ ОСВОЕНИЯ МЕТОДОВ ПОИСКА ОТКАЗОВ.

1.1 Основные требования к процессу освоения специалистами методов поиска отказов в системах связи.

1.2 Анализ методов поиска отказов и подходов к их освоению специалистами по эксплуа гации систем связи

1.3 Выработка требований к уровням подготовленности специалистов по эксплуатации систем связи.

1.4 Структуризация задачи разработки моделей для освоения средств связи как объекта диагностирования.

1.5 Выводы по главе 1.

2 РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНОЙ ЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ СВЯЗИ КАК УНИВЕРСАЛЬНОГО ОБЪЕКТА ДИАГНОСТИРОВАНИЯ И МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ПОИСКА ОТКАЗОВ.

2.1 Метод выбора оптимальной логической модели универсального объекта диагностирования.

2.2 Алгоритм генерации множества вариантов логической модели универсального объекта диагностирования.

2.3 Математическая модель процесса поиска отказов в универсальном объекте диагностирования.

2.4 Методика выбора оптимального варианта логической модели универсального объекта диагностирования.

2.5 Выводы по главе 2.

3 РАЗРАБОТКА ЧАСТНЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ПРОЦЕССА ПОИСКА ОТКАЗОВ В СИСТЕМАХ СВЯЗИ.

3.1 Определение вида и параметров закона распределения плотности вероятности времени поиска типовых отказов в системах связи.

3.2 Частные математические модели процесса поиска отказов.

3.3 Выводы по главе 3.

4 ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ РЕАЛИЗАЦИИ

РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДА И МОДЕЛЕЙ. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ В КОМПЛЕКСАХ ПРОБЛЕМНО-ОРИЕНТИРОВАННЫХ ПРОГРАММ ОСВОЕНИЯ МЕТОДОВ ПОИСКА ОТКАЗОВ В СРЕДСТВАХ СВЯЗИ.

4.1 Обоснование квазиопгимального варианта структуры логической модели универсального объекта диагностирования.

4.2 Разработка перечней наименее падежных электронных элементов и их типовых отказов, подлежащих моделированию.

4.3 Разработка функциональной схемы и алгоритмов поиска отказов в квазиоптимальной логической модели универсального объекта диагностирования.

4.4 Моделирование типовых отказов универсального объекта диагностирования.

4.5 Оценка эффективности применения разработанных метода и 1 моделей в комплексе проблемно-ориентированных программ.

4.6 Выводы по главе 4.

Введение 2008 год, диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению, Обыденник, Владимир Анатольевич

В настоящее время системы и средства связи являются сложными эрго-техническими системами (ЭТС), которые при постоянном повышении их надежности, в целом не исключают возникновение различного рода неисправностей, как по причине отказа технических элементов (ТЭ), так и по вине эксплуатирующего их персонала (эргатического элемента (ЭЭ)). Опыт эксплуатации средств связи показывает, что большая часть отказов вызвана ошибками ЭЭ.

Специалист по эксплуатации средств связи (СЭСС) - эргатический элемент, выполняя должностные обязанности, обязан обеспечивать своевременное и качественное техническое обслуживание и ремонт закрепленных за ними средств связи. Это обстоятельство предопределяет требования к специалистам по эксплуатации средств связи по умениям выполнения таких основных операций текущего ремонта как:

- определение факта отказа в СС и отказавшего устройства (блока, печатного узла и т.д.);

- технического диагностирования отказавших устройств с целью локализации отказавшего элемента;

- замены отказавшего элемента заведомо исправным из состава комплекта запасного имущества и принадлежностей;

- послеремонтного контроля работоспособности восстановленного СС.

Для этого он проходит соответствующую подготовку по специальности, приобретая умения технического диагностирования систем связи. Однако, в современных условиях, такой подготовки явно недостаточно для того, чтобы в полной мере обеспечить поддержание современных систем связи в исправном состоянии. Конечно, наличие различных курсов переподготовки, организуемых предприятиями и организациями, большого числа методик создания автоматизированных обучающих систем способствует повышению качества подготовки СЭСС, но без создания комплексов проблемно-ориентированных программ (КПОП), позволяющих осуществлять диагностирование средств связи и подготовку СЭСС к выполнению обязанностей по предназначению, основанных на теории систем и системном подходе нельзя существенно повысить эффективность СС как эрготехнической системы. При этом следует учитывать, что эрготехнические системы имеют ряд особенностей, которые необходимо учитывать при создании КПОП.

Первая особенность связана с необходимостью использования, при подготовке СЭСС, техники связи (в качестве объектов диагностирования (ОД)), находящейся как в исправпом, так и в неисправном состояниях. Целью подготовки является выработка умений локализации предварительно внесенных отказов, с применением штатных контрольно-измерительных приборов (КИП). Несомненным достоинством такого способа является то, что только он позволяет отработать моторные навыки разборки аппаратуры и замены отказавших элементов. Основным недостатком является высокая стоимость подготовки и быстрое расходование ресурса дорогостоящего ремонтного фонда из-за многочисленных преднамеренных повреждений и неквалифицированных восстановлений. . Кроме того, большое разнообразие образцов СС, как по номенклатуре, так и по конструктивному исполнению не позволяет применять их все в процессе освоения методов поиска отказов. Разрешению этого противоречия может способствовать разработка универсального (учебного) объекта диагностирования (УОД), объединяющего в себе особенности конструктивного исполнения определенной группы СС.

Вторая особенность присуща процессу автоматизированного освоения систем связи, позволяющему повысить эффективность подготовки СЭСС без увеличения ее стоимости путем частичной замены реальных приборов и устройств их моделями. Она заключается в необходимости моделирования функционирования объекта диагностирования в реальном масштабе времени, находящегося в исправном и множестве неисправных состояний, вызванных отказами разных видов.

Третья особенность состоит в необходимости учета индивидуальных особенностей СЭСС при моделировании процесса формирования навыков локализации отказов с применением различных методов поиска отказов и технических средств в условиях дефицита времени.

Несмотря на бурное развитие информационных технологий в настоящее время недостаточно развиты научно-обоснованные методики динамического моделирования формирований у специалиста умений в поиске отказов в СС. Существующие нормативные документы и методические подходы содержат лишь общие требования к процессу поиска отказов в системах связи, в том числе и военного назначения, а также к созданию систем и средств подготовки специалистов по их эксплуатации, не учитывают системный подход.

Анализ опыта подготовки СЭСС с применением традиционных и автоматизированных ТСО свидетельствует о том, что наибольшая эффективность достигается при комплексном применении комплексов проблемно-ориентированных программ (КПОП) и реальной техники связи, входящих в состав комплекта технических средств обучения. При этом с помощью КПОП целесообразно изучать различные методы поиска отказов способом измерений. Реальные средства связи позволяют обеспечить закрепление приобретенных умений и формирование твердых навыков локализации отказов разных видов, а также отработать навыки замены отказавших элементов. Но, большое разнообразие техники связи затрудняет как создание КПОП для каждого образца техники связи, так и использование всех реальных образцов средств связи в качестве объекта диагностирования. Поэтому, создание и совершенствование ТСО, предназначенных для освоения методов поиска отказов в СС является актуальной научной и практической задачей и может осуществляться в двух направлениях.

Первое направление заключается в использовании в качестве учебного объекта диагностирования реально существующего технического устройства.

Ввиду многообразия базовых образцов СС, большой номенклатуры составных частей (на всех уровнях разукрупнения) и жестких ограничений на продолжительность изучения методов поиска отказов возникает проблема выбора объекта диагностирования. При этом любое выбранное устройство заведомо не будет оптимальным с позиции необходимости освоения характеризующихся различной успеваемостью обучаемых различным методам локализации отказов.

Второе направление заключается в создании универсального объекта диагностирования, специально создаваемого для высокоэффективного освоения методов поиска отказов. Такой универсальный объект диагностирования должен обеспечивать:

- моделирование типовых отказов в СС;

- доступность его освоения на разных стадиях освоения всеми категориями обучаемых.

Структура и параметры такого средства должны быть приспособлены к освоению локализации отказов разными (заданными) методами.

Таким образом, наиболее рациональным путем преодоления указанного выше противоречия является разработка математического аппарата, позволяющего разрабатывать УОД обладающий свойствами какой либо группы СС и являющийся общим как для КПОП, так и для реального технического средства, заменяющего группу СС и который можно реализовать в виде радиоэлектронного устройства.

Несмотря на бурное развитие информационных технологий в настоящее время недостаточно развиты научно-обоснованные методики динамического моделирования формирований у специалиста умений в поиске неисправностей средств связи. Существующие нормативные документы и методические подходы содержат лишь общие требования к процессу поиска неисправностей в системах связи, в том числе и военного назначения, а также к созданию систем и средств подготовки специалистов по их эксплуатации, не учитывают системный подход.

Анализ предметной обласш показал, что разработка КПОП должна осуществляться на основе математического моделирования процесса поиска отказов и логических моделей объекта диагностирования. Структура и параметры КПОП должны быть адаптированы к моделированию локализации отказов разными (заданными) методами, при этом модель объекта диагностирования должна обеспечивать моделирование типовых отказов в системах связи; возможность подготовки СЭСС к локализации опсазов в СС в соответствии с их особенностями и штатным предназначением в условиях дефицита времени. Таким образом, сложность модели объекта диагностирования должна обеспечивать, с одной стороны, возможность локализации предъявляемых типовых отказов за ограниченное время, а, с другой стороны, максимально полное использование отведенного времени на решение собственно задачи освоения специалистами методов поиска отказов. Приведенные требования к модели ОД являются противоречивыми, для удовлетворения которых необходимо решение задачи ошимизацип структуры и параметров, указанных выше моделей.

Научная задача состоит в разработке моделей СС как объекта диагностирования (ОД) и моделей процесса поиска отказов на основе адекватного описания этого процесса, обеспечивающих, при их применении в КПОП наибольшую эффективность.

Цель исследования заключается в повышении эффективности применения комплексов проблемно-ориентированных программ предназначенных для автоматизированного освоения специалистами по эксплуатации СС методов поиска отказов путем разработки метода выбора оптимальной логической модели универсального объекта диагностирования, алгоритма его реализации, моделей СС как объекта диагностирования и моделей процесса поиска отказов на основе методов дифференциального исчисления, теории графов, с учетом значений средних длин дерева логических возможностей.

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи исследования:

3 Разработать алгоритмы формирования множества допустимых вариантов структуры логической модели (JIM) универсального объекта диагностирования и выбора ее оптимальной структуры.

4 Разработать обобщенную математическую модель процесса поиска I отказов в средствах связи.

6 Обосновать условия перехода к квазиоптимальному варианту структуры JIM УОД, реализуемому в КПОГ1, предназначенных для освоения СС.

Научная новизна работы заключается в следующем:

4 На основе метода выбора оптимального варианта структуры логической модели универсального объекта диагностирования разработаны алгоритмы формирования вариантов структуры ЛМ УОД и выбора оптимальной структуры JIM ОД, отличающиеся ее двухуровневой оптимизацией на основе мультипликативного критерия эффективности, позволяющие автоматизировать процесс формирования вариантов и выбора оптимальной модели.

На защиту выносятся следующие положения:

2 Алгоритмы формирования вариантов структуры ЛМ УОД и выбора оптимальной структуры ЛМ ОД

3. Обобщенная математическая модель процесса поиска отказов в СС основанная на представлении распределения плотности вероятности времени поиска отказов в виде закона Эрланга.

2006); II Международной научной конференции «Современные проблемы прикладной математики и математического моделирования» (Воронеж,

2007); XXIX научно-теоретической конференции курсантов и молодых учёных «Совершенствование средств и методов технического обслуживания техники связи, АСУ и РТО» (Тамбов, 2008).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и приложений. Работа изложена на 168 листах и включает 34 рисунка, 14 таблиц, список использованных источников состоит из 125 наименований, два приложения.

Заключение диссертация на тему "Моделирование средств связи и процесса диагностирования на основе логических моделей в интересах их практического освоения"

4.6 Выводы по главе 4

С использованием разработанных метода, алгоритмов и математических моделей процесса освоения методов поиска отказов выявлены зависимости показателей эффективности от сложности структуры универсального объекта диагностирования, позволившие обосновать физически реализуемую квазиоптимальную структуру логической модели учебного объекта диагностирования. В ее состав входят 76 элементов, распределенных в виде ромбовидной структуры с длинами диагоналей, равными 9 и 32 элементам. Оптимизация структуры универсального объекта диагностирования позволяет достичь уровня наивысшей (отличной) обученности группы обучаемых локализации однократных отказов методами поэлементных проверок, групповых проверок и комбинационного поиска.

С применением методов инженерного расчета аналоговых и цифровых устройств разработана функциональная схема универсального объекта диагностирования, представляющего собой аналого-цифровое устройство и включающего 29 цифровых интегральных микросхем, 3 транзистора, 47 резисторов, 9 конденсаторов, 1 дроссель и 1 разъем.

Анализ состава техники связи и справочных данных о надежности электронных элементов позволил выявить двенадцать типов дискретных электронных элементов и три серии интегральных микросхем, оказывающих наибольшее влияние на значение параметра потока отказов образцов техники связи, а также установлены типовые отказы в них.

Для сравнительной оценки эффективности применения в учебном процессе разработанных компонентов КПОП и имеющегося комплекта технических средств обучения предложена методика с использованием векторного критерия предпочтения, учитывающего степень отклонения оцениваемого комплекта от идеального, и базирующегося на количественных оценках обученности и стоимости обучения.

Проведенная оценка эффективности показала, что применение разработанных метода, моделей и алгоритмов позволяет повысить оценку группе обучаемых с удовлетворительной до отличной на всех рассматриваемых этапах освоения без повышения стоимости обучения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основным результатом диссертационной работы является повышение эффективности применения КЛОП, предназначенных для освоения средств связи, на основе разработки метода и моделей и алгоритмов, применяемых в них, позволяющих автоматизировать процесс разработки множества допустимых и выбора оптимального варианта структуры логической модели универсального объекта диагностирования, заменяющего, в процессе автоматизированного освоения, модели группы однотипных средств связи. Выводы по диссертационной работе и полученные в ней научные результаты можно обобщить следующим образом: а) разработан метод выбора оптимального варианта структуры логической модели универсального объекта диагностирования позволяющего осуществлять автоматизированный выбор оптимального варианта ЛМ УОД, отвечающего условию физической реализуемости; б) разработаны модели СС как ОД в виде направленного графа, характеризующиеся применением вектора средних длин ветвей дерева логических возможностей, непосредственно связывающего сложность их структуры с прогнозируемой продолжительностью поиска типовых отказов; в) разработаны обобщенная и частные математические модели процесса поиска отказов в СС, учитывающие влияние сложности структуры ЛМ УОД на эффективность освоения методов поиска отказа и состояния, отображающие процесс освоения поиска отказов разными методами для разных категорий обучаемых. Каждая из частных моделей состоит из системы дифференциальных уравнений Колмогорова-Чепмена и полученных автором выражений для расчета интенсивностей переходов по ветвям направленного графа, отражающего стадии поиска отказов в ходе подготовки специалистов по эксплуатации средств связи; г) на основе метода выбора оптимального варианта структуры логической модели универсального объекта диагностирования разработаны алгоритмы формирования вариантов структуры JIM УОД и выбора оптимальной структуры JIM ОД, позволяющие автоматизировать процесс формирования вариантов и выбора оптимальной модели; д) разработаны компоненты КПОП, предназначенные для освоения специалистами по эксплуатации СС методов поиска отказов; е) предложена методика разработки реализуемого универсального объекта диагностирования, объединяющего в себе конструктивные особенности определенной группы СС.

Библиография Обыденник, Владимир Анатольевич, диссертация по теме Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

1. Автоматизация проектирования радиоэлектронных средств: Учебное пособие для вузов / О.В. Алексеев, A.A. Головков, М.Ю. Пивоваров, Г.Г. Чавка; под. ред. О.В. Алексеева. М.: Высшая школа, 2000. - 479 с.

2. Баскаков, С.И. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник для вузов / С.И. Баскаков. М.: Высшая школа, 1988. - 448 с.

3. Безбогов, A.A. О теоретико-информационных критериях оценки функционирования систем человек-техника / A.A. Безбогов // Исследование и моделирование деятельности человека-оператора. М.: Наука, 1981. - С. 6 - 16.

4. Белецкий, А.Ф. Теория линейных электрический цепей / А.Ф.Белецкий.- М.: Радио и связь, 1986. 544 с.

5. Бережной, В.П. Выявления причин отказов РЭА / В.П. Бережной, Л.Г. Дубицкий; под ред. Л.Г. Дубицкого. М.: Радио и связь, 1983. - 232 с.

6. Беспалько, В.П. Педагогика и прогрессивные технологии обучения / В.П. Беспалько. -М: Наука, 1995. 336 с.

7. Блауберг, И.В. Становление и сущность системного подхода / И.В. Блауберг, Э.Г. Юдин. М.: Наука, 1973. - 270 с.

8. Бобрусь, A.B. Автоматизация обучения методам поиска неисправности в цифровых устройствах /A.B. Бобрусь // Телекоммуникации. 2002. - № 11 — с.18-20.

9. Бобрусь, A.B. Методика сравнительной оценки эффективности автоматизации обучения поиску неисправности в радиоэлектронной аппаратуре / A.B. Бобрусь, В.А. Бобрусь // Научно-методический сборник. М.: Воениздат.- 2001. — № 50. с. 34-38.

10. Борисов, Ю.П. Математическое моделирование радиотехнических систем и устройств / Ю.П. Борисов, В.В. Цветнов. М.: Радио и связь, 1985. -176 с.

11. Вентцель, Е.С. Исследование операций / Е.С.Вентцель. — М.: Советское радио, 1972. -127 с. ^

12. Внедрение модульно-рейтинговой технологии обучения по дисциплине «Военная техника многоканальной электропроводной связи»: отчет о проведении ПЭ (заключ.) / Тамбовское ВВАИУРЭ; рук. A.B. Рыжков; исполн.: A.B. Рыжков и др.. Тамбов. - 2007. - 35 с.

13. Военный энциклопедический словарь / пред. гл. ред. комиссии Н.В. Огарков. М.: Воениздат, 1983. - 863 с.

14. Войшвилло, Г.В. Усилительные устройства: Учебник для вузов / Г.В. Войшвилло. М.: Радио и связь, 1983. - 264 с.

15. Выписка из учебного плана по специальности 210302. Тамбов: ТВВАИУРЭ (ВИ), 2007.

16. Гоноровский, И.С. Радиотехнические цепи и сигналы: учебн. для вузов/И.С.Гоноровский. М.: Радио и связь, 1986. - 511 с.

17. ГОСТ Р В 29.05 00. Системы обучающие автоматизированные военого назначения. Общие эргономические требования. - Введ. 2002 - 01 - 01. - М. Изд — во стандартов, 2001. - 96 с.

18. Губинский, А.И. Надежность и качество функционирования эргатических систем / А.И. Губинский. J1.: Наука, 1982. - 269 с.

19. Губинский, А.И. Подходы, принципы и методы исследования систем «человек-техника» / А.И. Губинский. М.: Наука, 1975. - 357 с.

20. Гуткин, JI.C. Оптимизация радиоэлектронных устройств посовокупности показателей качества / JI.C. Гуткин. М,: Советское радио, 1975. — 367 с.

21. Гуткин, JI.C. Проектирование радиосистем и радиоустройств: учеб. пособие для вузов / JI.C.Гуткин. М.: Радио и связь, 1986. - 288 с.

22. Дабагян, A.B. Новые информационные технологии и реформа высшего образования / A.B. Дабагян // Проблемы машиностроения и автоматизации. — 2001. -№ 3. С. 3 - 12.

23. Давыдов П.С. Диагностика и ремонтопригодность радиоэлектронных средств / П.С. Давыдов. М.: РиС, 1988 - 256 с.

24. Дидрих, В.Е. Моделирование информационных систем организационного управления / В.Е. Дидрих. М.: ИПРЖР, 2002. - 182 с.

25. Дружинин, В.В. Вопросы военной системотехники / В.В. Дружинин, Д.С. Конторов М.: Воениздат, 1976. - 224 с.

26. Дружинин, В.В. Системотехника / В.В.Дружинин, Д.С. Конторов. -М.: Радио и связь, 1985.-200 с.

27. Дружинин, В.В. Системотехника / В.В.Дружинин, Д.С. Конторов. -М.: Радио и связь, 1985. 200 с.

28. Жуматий, В.П. Дидактическая модель ускоренного обучения курсантов нормативным видам деятельности / В.П.Жуматий // Духовность, нравственность, патриотизм. Воронеж, 2003. - с. 110-117.

29. Жуматий, В.П. О разработке методики ускоренного обучения нормативным видам деятельности / В.П. Жуматий // Вестник ВВШ МВД России. Воронеж: ВВШ МВД. - 2003. - №1 (10).-с. 170-175.

30. Захаров, В.Н. Системы управления / В.Н. Захаров, Д.А. Поспелов, В.Е. Хазацкий. М.: Энергия, 1977. - 424 с.

31. Змий, Б.Ф. Справочник по расчету и проектированию ARC-схем / Б.Ф. Змий, С.А. Букашкин, В.П. Власов; под. ред. A.A. Ланнэ. М.: Радио и связь, 1984.-368 с.

32. Изделие Р-161А2М. ЯР1.600.028. Характерные неисправности и методы их устранения. М.: Радио и связь, 1985. - 36 с.

33. Изъюрова, Г.И. Расчет электронных схем. Примеры и задачи: учеб. пособие для вузов по спец. электрон, технике / Г.И.Изъюрова, Г.В. и др. -М.:Высшая школа, 1987. 335 с.

34. Имитационное моделирование производственных систем / под общ. ред. A.A. Вавилова. М.: Машиностроение; Берлин: Техника, 1983. - 416 с.

35. Иресон, Г. Справочник по надежности: пер. с англ.:/ Г. Иресон. М.: Мир, 1969. --Т.1.-339 с.

36. Исаев, В.В. Модель обучаемого в интеллектуальных обучающих системах / В.В. Исаев, В.Ф. Мельников, В.М. Шацких // Педагогическая информатика. 2003. - №2. - с. 13-17.

37. Карлащук, В.И. Обучающие программы / В.И. Карлащук. М.: СОЛОН-Р, 2001.-528 с.

38. Комков, Н.И. Модели программно-целевого управления / Н.И. Комков. М.: Наука, 1981. - 268 с.

39. Коровин, В.М. Основные принципы, методы и формы обучения курсантов в высшем военном учебном заведении / В.М. Коровин. Воронеж: ВИРЭ, 1999.-244 с.

40. Коровин, В.М. Учебная и методическая работа в высшем военно-учебном заведении / В.М. Коровин. Воронеж: ВИРЭ, 2000. - 275 с.

41. Красовский, A.A. Математическое моделирование и компьютерные системы обучения и гренажа / A.A. Красовский. М: ВВИА им. Н.Е. Жуковского, 1989. - 255 с.

42. Кристофидес, Н. Теория графов. Алгоритмический подход / Н.Кристофидес; пер. с англ. М.: Мир, 1978. - 432 с.

43. Крылов, В.Ю. Кибернетические модели и психология / В.Ю. Крылов, Ю.И. Морозов. М.: Наука, 1984. - 174 с.

44. Ксенз, С.П. Диагностика и ремонтопригодность радиоэлектронных средств / С.П.Ксенз. М.: Радио и связь, 1989. - 248 с.

45. Ксенз, С.П. Основы технической диагностики средств и комплексов связи и автоматизации управления / С.П.Ксенз. Л.: ВАС, 1989. - 192 с.

46. Лабутин, H.H. Эффективность учебной деятельности курсантов / H.H. Лабутин // Сборник статей науч.-технической конференции (Ярославль). 2002. -С. 17-21.

47. Малышев, В.А. Обобщенная структурно-функциональная модельинтеллектуального комплекса автоматизированного освоения военно-технических систем / В.А. Малышев // Авиакосмическое приборостроение . -2005. №7. - С. 24 - 28.

48. Месарович, М. Теория иерархических многоуровневых систем / М.Месарович, Д.Мако, Я.Такахара. М.: Наука, 1973. - 301 с.

49. Методы и модели проектирования комплексов автоматизированного освоения эрготехнических систем: монография / В.А. Малышев и др.. -Воронеж: Научная книга, 2006. 261 с.

50. Моделирование деятельности, профессиональное обучение и отбор операторов: пер. с англ. / Ч. Эдварде и др.. М: Мир, 1991. - 487 с. -(Человеческий фактор: в 8 т.; т. 3, кн. 1).

51. Моделирование деятельности, профессиональное обучение и отбор операторов: пер. с англ. / Д. Холдинг и др. М: Мир, 1991. - 301 с. -(Человеческий фактор: в 8 т.; т. 3, кн. 2).

52. Моделирование и оптимизация на ЭВМ радиоэлектронных устройств. / З.М.Бененсон и др.; под ред. З.М.Бененсона. М.: Радио и связь, 1981 -272с.

53. Назарова, Т.С. Средства обучения. Технология создания и использования: учеб пособие / Т.С. Назарова, Е.С. Полат. М.: УРАО, 1998. -121 с.

54. Нечипоренко, В.И. Структурный анализ систем / В.И. Нечипоренко-М.: Советское радио, 1977. -216 с.

55. Новосельцев, В.И. Системный анализ: современные концепции / В.И.Новосельцев.-Воронеж: Кварта, 2002. 320 с.

56. Обыденник, В.А. Анализ программно-технических средств автоматизированного освоения поиска неисправностей средств связи и радиотехнического обеспечения / В.А. Обыденник, В.Г. Машков, В.В. Алексеев

57. Материалы II Международной научной конференции «Современные проблемы прикладной математики и математического моделирования», 11-16 дек. 2007 г. Воронеж: ВГТА, 2007. - С. 48-51

58. Обыденник, В.А. Математические модели процесса формирования умений локализации отказов в системах связи / В.А. Обыденник // Вестн. Воронеж, ин-та высок, технол. — 2008. -№ 3. С. 169-174.

59. Обыденник, В.А. Обоснование оптимального варианта структуры модели учебного объекта диагностирования средств связи / В.А. Обыденник, В.В. Алексеев // Вестн. Воронеж, ин-та высок, технол. 2008. - № 3. - С. 157162.

60. Обыденник, В.А. Определение вида и параметров закона распределения плотности вероятности времени поиска отказов в средствах связи / В.А. Обыденник, С.А. Очнев // Вестн. Воронеж, ин-та высок, технол. -2008.-№3.-С. 153-157.

61. Обыденник В.А. Метод выбора оптимальной структуры логической модели универсального объекта диагностирования / В.В. Алексеев, В.А. Обыденник, В.Н. Похващев // Вестник Воронежского института высоких технологий, 2008. -№ З.-С. 87-91.

62. Обыденник, В.А. Решение задачи оптимизации структурырадиоэлектронного средства как учебного объекта диагностирования / В.А. Обыденник // Системы управления и информационные технологии. Перспективные исследования. 2006. - № 1.2 (23).-С. 125-128.

63. Окунев, Ю.Б. Принципы системного подхода к проектированию в технике связи / Ю.Б. Окунев, В.Т. Плотников. М.: Связь, 1976. - 181 с.

64. Орехов, В.Д. Дистанционная технология переподготовки руководителей для работы в рыночных условиях / В. Д. Орехов // Машиностроитель. 1995 - № 4 - 5 - С. 44 - 45.

65. Основы технической диагностики. Кн. I. Модели объектов, методы и алгоритмы диагноза / В.В. Карибский и др.; под. ред. П.П. Пархоменко. М.: Энергия, 1976.-464 с.

66. Алексеев, В.В. Основы эксплуатации применения средств связи и РТО полетов авиации: учеб. пособие / В.В. Алексеев. Тамбов: ТВВАИУРЭ, 2007. -261 с.

67. Павлов, В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств / В.Н. Павлов, В.Н. Ногин. М.: Горячая линия-Телеком, 2001. — 302 с.

68. Пасынков, В.В. Полупроводниковые приборы: учеб. для вузов / В.В. Пасынков, JI.K. Чиркин, А.Д. Шинков. М.: Высшая школа, 1981. - 434 с.у

69. Патент Российской Федерации, МКИ . Тренажер коллектива операторов системы управления / A.B. Бобрусь и др.; заявитель ипатентообладатель — № 2176108; заявл. 16.03.98; опубл. 20.11.01. 2 с.

70. Преснухин, JI.H. Расчет элементов цифровых устройств / JI.H. Преснухин, Н.В. Воробьев, A.A. Шишкевич. М.: Высшая школа, 1982. - 282 с.

71. Приказ Министра обороны Российской Федерации 2000 г. № 277.

72. Приказ Министра обороны Российской Федерации 2003 г. № 80.

73. Р-140 М-1. ЯР 1.600.013 ИЭ: Инструкция по эксплуатации. 1979. - С.63.86.

74. Р-863. ИЖ 1.101.013 РО. Издание 2: Руководство по технической эксплуатации. ИЖ 1.101.013 РЭ. Регламент технического обслуживания. 1979. -С. 103-111.

75. Радиоприемное устройство Р-155П. ЦЛ2.003.000 ТО: Техническое описание и инструкция по эксплуатации. 1974. - С. 73-93.

76. Радиоприемное устройство Р-155У. Ч. 1. ЦЛ2.003.001 ТО: Техническое описание и инструкция по эксплуатации. М.: СССР. С. 30-34.

77. Свиридов, А.П. Основы статистической теории обучения и контроля знаний / А.П.Свиридов. М.: Высшая школа, 1981.-261 с.

78. Семенюк, A.A. Организация технического обеспечения в частях (соединениях) связи / A.A. Семенюк. JL: ВАС, 1988. - 228 с.

79. Сидоренко, Е.В. Методы математической обработки в психологии / Е.В. Сидоренко. СПб.: ООО «Речь», 2001. - 350 с.

80. Синтез алгоритма управления стохастическим объектом в моделях с последействием / С.И. Бабусепко и др. // Телекоммуникации. 2001. — № 9.1. С. 6-11.

81. Советов, Б.Я. Моделирование систем: учеб. для вузов / Б.Я. Советов, С.А. Яковлев. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 2001. - 343 с.

82. Советов, Б.Я. Моделирование систем: Учебник для вузов по спец. «Автоматизир. системы обработки информ. и упр.». — 2-е изд., перераб. и доп / Б.Я. Советов, С.А. Яковлев. М.: Высшая школа, 1998. - 319 с.

83. Справочник по неисправностям специальной техники. Воронеж: ВИРЭ, 5 ЦНИИИ МО РФ, 2000. - 137 с.

84. Степаненко, И.П. Основы микроэлектроники: учеб. пособие для вузов. -2-е изд., перераб. и доп. МП. Степаненико М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2001.-488 с.

85. Угрюмов, Е.П. Проектирование элементов и узлов ЭВМ: учеб. пособие для вузов / Е.П. Угрюмов. М.: Высшая школа, 1987. - 318 с!

86. Устройства приема и обработки сигналов: Руководство к лабораторным занятиям / В.Л. Удовикин и др. Тамбов: ТВВАИУРЭ (ВИ), 2007.-43 с.

87. Удовикин, В.Л. Устройства приема и обработки сигналов: учеб. пособие для практических занятий с применением ЭВМ / В.Л. Удовикин, П.А. Федюнин. ТВАИИ, 2004. - 38 с.

88. Фадин, А.Г. Моделирование радиоэлектронных систем на ЭВМ: учеб. по спец. «Средства радиоэлектронной борьбы» / А.Г.Фадин. Воронеж: ВИРЭ, 2000.-493 с.

89. Федорков, Б.Г. Микросхемы ЦАП и АЦП: функционирование, параметры и применение / Б.Г. Федорков, В.А. Телец. М.: Энергоатомиздат, 1990.-320 с.

90. Шеннон, К. Имитационное моделирование систем искусство и наука/К. Шеннон. -М.: Мир, 1978.-418 с.

91. Шикин, Е.В. Математические методы и модели в управлении / Е.В. Шикин, А.Г. Чхартишвили. М.: Дело, 2004. - 439 с.

92. Эксплуатация средств связи и РТО: Конспект лекций / В.В. Алексеев, В.А. Малышев, А.В. Чвокин. Тамбов: ТВАИИ, 2003. - 261 с.

93. Bekey G.A. The human operator in control systems/, G.A. Bekey Systems psychology, New York: Mcdrath-Hill, 1970. P. 38-40.

94. Brown J. S. SOPHIE: A sophisticated instructional environment for teaching electronic troubleshooting (an example of AI in CAI) (Technical Report No. 2790). Cambridge, MA: Bolt, Beranek, and Newman, 1974.

95. Cohill, A.M. Automated tools for the study of human computer interaction. Proceedings / A.M. Cohill, R.W. Ehrich // Human Factors Society Annual Meeting. 1983. - P. 897 - 900.

96. Czuchra W. Iterative among dependent operations/ W.Czuchra // Found. Contr. Eng.-1985.-№10. -P. 113-122.

97. Fuller J.H., Waag W.L., Martin E.L. Advanced simulator for pilot traning: design of automated performance measurement system. Williams AFB, AZ: Air Force Human Resources Laboratory, 1980.

98. Goldstein I. Developing a computational, representation for problem solving skills/ I. Goldstein// Proceedings of the Carnegie-Mellon Conference on Problem Solving and Education: Issues in Teaching and Research. Pittsburgh: CMU Press, 1978. P. 98-99.

99. Hall К. В., Content structuring and question asking for computer-based education, Journal of Computer-Based Instruction, 10, 1983,-P. 1-7.

100. Hart, S. G. Theory and measurement of human workload / S.G. Hart. -Hewston: NASA working paper, Air Research Center, 1985. 236 p.

101. Jay Т. B. The cognitive approach to computer courseware design and evaluation // Educational Technology. 1983. - Vol. 23. - P. 22 - 26.

102. Meister, D. Conceptual Aspects of Human Factors / D. Meister.

103. Baltimore; London, The J. Hopkins University Press, 1989. P.8.

104. Reigeluth, C. M. TTCC1T to the future: Advance in instructional theory for CAI / C. M. Reigeluth // Journal of Computer-Based Instruction. 1979. - №6. - P. 40-46.

105. Stevens A. C. Diagnosing student's misconceptions in causal models (Report No. 3786) / A. C. Stevens, A. Collins and S. Goldin. Cambridge, MA: Bolt, Beranek and Newman, 1978. - 342 p.

106. Wittus, G. Decision support for planning and resource allocation in hierarchical organizations / G. Wittus // IEEE Trans. Sys., Man. And Cybern. 1986. - №6. - P. 927 - 942.

107. Требования к уровням подготовки выпускников ТВВАИУРЭ по специальности 210302 по вопросамтехнического диагностирования (освоения методов поиска отказов) СС по общепрофессиональным дисциплинам

108. Уровень подготовки Содержание квалификационных требований по специальности

109. Иметь представлен ие: о составе и принципе работы автоматических устройств военной техники связи; о типовых схемах аналоговых функциональных узлов, используемых в современных и перспективных системах военной радиосвязи и РТО.

110. Требования к уровням подготовки выпускников ТВВАИУРЭ по специальности 210302 по вопросамтехнического диагностирования (освоения методов поиска отказов) СС по военно-профессиональным дисциплинам

111. Уровень подготовки Содержание квалификационных требований по специальности1 2

112. Иметь представлен ие: об особенностях организации мероприятий технической эксплуатации военной техники.

113. Требования к уровням подготовки выпускников ТВВАИУРЭ по специальности 210302 по вопросам технического диагностирования (освоения методов поиска отказов) СС по военно-специальным дисциплинам и практикам

114. Уровень подготовки Содержание квалификационных требований по специальности1 2

115. Иметь представлен ие: о методах отыскания неисправностей в аппаратуре средств радиопомех о методах отыскания неисправностей в аппаратуре СС; о необходимых условиях для поддержания работоспособности СС.

116. Знать: методы настройки и регулировки УПО сигналов военной техники связи.

117. Уметь: применять методы проверки, настройки, регулировки и эксплуатационных испытаний УПО сигналов военной техники связи с использованием контрольно

Похожие работы

Информатика, вычислительная техника и управление
05.13.00