автореферат диссертации по транспорту, 05.22.13, диссертация на тему:Монопараметрический контроль работоспособности и прогнозирование технического состояния радиолокаторов управления воздушным движением в процессе их функционирования

ЧЕРНЫЙ, АЛЕКСАНДР ИВАНОВИЧ

УДК 621.396.96

МОНОПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ РАБОТОСПОСОБНОСТИ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ РАДИОЛОКАТОРОВ УПРАВЛЕНИЯ ВОЗДУШНЫМ ДВИЖЕНИЕМ В ПРОЦЕССЕ ИХ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ

Специальность: 05.22.13 - Навигация и УВД

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1998

Диссертация выполнена в Московском государственном техническом университете гражданской авиации.

Научный руководитель - академик AT РФ, профессор, доктор технических наук Уваров B.C. Доцент, кандидат технических наук j Давыдов П.сТ[

Официальные оппоненты - заслуженный деятель науки и техники РФ, Лауреат Государственной премии, профессор, доктор технических наук Шахтарин Б.И. - доцент, кандидат технических наук Андреев Г.А.

Ведущая организация - указана в решении Совета.

Защита диссертации состоится " " июня 1998 г. в 15 часов на заседании диссертационного Совета Д 072.05.03 при Московском государственном техническом университете гражданской авиации (125838 Москва, Кронштадтский бульвар, 20).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГТУ ГА.

Автореферат разослан " " мая 1998 г.

Ученый секретарь

Диссертационного совета Д 072.05.03 доцент, кандидат технических наук

Попов А.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность.В начале 80-х годов в ГА началось широкое внедрение в УВД систем вторичной радиолокации ВРЛ. К середине 80-х годов, когда оснащение ВС и технических наземных средств системами ВРЛ в основном завершилось в масштабе отрасли, появилась возможность провести анализ особенностей,проявившихся при использовании систем ВРЛ для осуществления УВД. К основным особенностям можно отнести качественные изменения в отношениях "человек-машина" в применении к техническому и диспетчерскому персоналу,обеспечивающему безопасность движения с одной стороны,и техничяеским системами УВД - с другой.

Повсеместное распространение ВРЛ и АС УВД на практике привело к некоторому субъективному принижению роли первичного канала при УВД. В то же время объективно значение первичного канала УВД остается достаточно важным для обеспечения безопасности и регулярности полетов.В этой связи появилась необходимость совершенствования объективных оперативных средств контроля первичных каналов диспетчерских систем в процессе их функционального применения.

Кроме того, повышение надежности технических средств и их стоимости с одной стороны,и повышение доли оплаты труда в общих эксплуатационных расходах с другой стороны, настоятельно требуют поиска возможностей для сокращения численности обслуживающего персонала без ущерба для безопасности и регулярности полетов.Это в свою очередь ставит задачи совершенствования средств и методов контроля технических средств УВД (РЯС,АС УВД) в процессе их функционального применения,а также поиска способов надежного и долговременного прогнозироавния их технического состояния.

Вышеизложенным определяется актуальность диссертационной работы,посвященной анализу особенностей эксплуатации и использования технических средств УВД, в частности диспетчерских РЛС, с повсеместным широким применением систем ВРЛ в Гй, а также поиску средств надежного объективного оперативного контроля и прогнозирования диспетчерских РЛС в процессе их Функционального применения .

Целью работы является системный анализ особенностей эксплуатации и использования диспетчерских РЛС с ВРЛ и на основании полученных выводов общая разработка методик и средств для их объективного оперативного контроля и долговременного прогнозирования .

Поставленная цель предполагает решение следующих основных задач :

1. Системного анализа особенностей эксплуатации РЛС с ВРЛ на основе модели "человек-машина" с учетом психологических факторов..

2. Разработки численных методов для оперативного контроля каналов диспетчерской РЛС в процессе ее функционального применения .

3. Разработки устройств, реализующих численные методы контроля диспетчерских РЛС,и экспериментальная проверка их эффективности.

4. Оценки экономической и экологической эффективности применения устройств контроля,реализующих численные методы.

5. Разработки метода монопараметрического прогнозирования по энтропийным характеристикам с построением математической модели .

6. Анализа метрологических особенностей,возникающих при получении энтропийных характеристики методы их -учета..

7. Экспериментальной проверки методики монопараметрического прогнозирования.

Научная новизна работы состоит в том,что в ней впервые :

1. Проведен анализ системы "человек машина" применительно к УВД с учетом антропологической неоднородности подсистемы "человек" для систем с ВРЛ и без ВРЛ.

2. Разработан численный метод оценки работоспособности РЛС, а также устройства для его реализации.

3. Проведены эксперименты,подтверждающие эффективность численного метода оценки работоспособности первичного канала РЛС в процессе ее функционального применения.

4. Проведена оценка экономического и экологического эффекта от внедрения устройств численного контроля функциронирования РЛС в процессе ее использования в УВД.

5. Представлена на рассмотрение теоретическая основа и разработана математическая модель для монопараметрического прогнозирования технического состояния РЭА в процессе ее функционального применения с использованием энтропийных характеристик.

6. Проведен анализ метрологических особенностей применения метода монопараметрического прогнозирования и даны рекомендации по проведению измерений.

7. Приведены экспериментальные данные,подученные при исследовании метода энтропийного монопараметрического прогнозирования техническлгл состояния РЛС в процессе ее Функционального применения.

8. Представлена оценка времени жизни РЛС в процессе ее Функционального применения на основе энтропийных характеристик.

Практическая значимость работы состоит в том,что полученные результаты позволяют :

1. Повысить уровень Функциональной надежности систем АС УВД за счет совершенствования контроля и прогнозирования технического состояния и учета психологических Факторов.

2. Эффективнее решать задачи, направленные на определение оптимальтного состава' контролирующего и прогнозирующего инструментария для РЛС и АС УВД.

3. Внедрять в промышленность устройства,реализующие численные методы контроля РЛС в процессе ее функционального применения (Базовое устройство внедрено на заводе N 408 ГА г.Москва).

4. Использовать методику монопараметрического прогнозирования, основанную на энтропийных характеристиках, для разработки систем прогнозирования.

На защиту выносятся теоретическое и экспериментальное обоснование целесообразности численного контроля функционирования РЛС в процессе ее применения, а также методика монопараметрического прогнозирования технического состояния РЭА на основе энтропийных характеристик.

Внедрение результатов. Отдельные результаты дисссрационной работы внедрены в аэропорту Сочи на ДРЛК и на заводе N 408- ГА в г. Москва (изделие "Контроль"), что подтверждено соответствующими документами.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на : Всесоюзной научно-технической конференции (ВНТК) "Проблемы совершенствования процессов технической эксплуатации авиационной техники, инженерно-авиационного обеспечения полетов в условиях ускорения научно-технического прогресса" ( г.Москва, МЙИГА, апрель 1988 г.); Научный семинар

"Повышение эффективности обслуживания и ремонта технических систем на основе диагностирования" (г.Киев.РДНТП, декабрь 1988 г.); ВНТК "Современные проблемы электроники" (г.Москва, МЭЙ, ноябрь

1988 г.); ВНТК "Проблемы совершенствования радиоэлектронных комплексов и систем обеспечения полетов" ( г. Киев, КНИГА, сентябрь

1989 г.); ВНТК "Научно-технический прогресс и эксплуатация воздушного транспорта" ( г.Москва,МИИГА,апрель 1990 г.); Отраслевые региональные научно-технические конференции СКУГА (г.Ростов-на-Дону , 1983-1989 гг.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 работ.

Структура и объем диссертационной работы. Работа состоит из введения,четырех разделов с подразделами,заключения, расшифровки встречающихся сокращений, списка литературы (72 наименования) и приложений.Общий объем диссертации составляет 127 страниц и включает 32 рисунка и 4 таблицы.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

- Введение.

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и основные задачи исследования, приведена структура изложения материала диссертации.

1. Особенности эксплуатационного контроля радиолокационных средств УВД.

Первый раздел состоит из трех подразделов. В первом подразделе дано общее описание задач, решаемых системами УВД на современном этапе,При этом обращено внимание на роль АС УВД.в решении задач,не связанных непосредственно с безопасностью и регулярное-

- В -

тью полетов, таких как экономия ресурсов и сведение к минимуму отрицательных экологических факторов.В подразделе подчеркивается необходимость учета человеческого фактора и важность роли контрольного инструментария для надежного функционирования сложных наземных технических систем УВД.

Во втором подразделе рассматривается роль субъективного Фактора в функционировании радиолокационных средств УВД.При анализе субъектов УВД для-простота исключается "человек-пилот",но в рассмотрении системы "человек-машина" ("человек-автомат") подсистема "человек" не рассматривается как однородный антропологический фактор.В подсистеме "человек" выделяются два класса субъектов, принимающих участие в УВД - "человек-оператор" и "человек-диспетчер" .Далее, на основании статистических данных, приведенных в таблицах, делаются выводы о том, что надежность диспетчерского радиолокатора, как изделия, недостаточно высока для поддержания необходимого уровня безопасности пролетов на современном этапе.

В этой связи,в системе "человек-машина" в качестве "машины" рассматривается диспетчерский радиолокатор,а в качестве основных отношений "человека" и "машины" рассматриваются отношения,обеспечивающие оперативный контроль функционирования. РЛС рассматривается как "машина", имеющая два Функционально независимых канала - первичный канал (пассив) и вторичный канал (ВРЛ). При этом, информация, получаемая от первичного и вторичного каналов имеет различные качественные и количественные характеристики для субъектов УВД. Это приводит к разнице в вероятностях совершения ими ошибки первого типа. Для того,чтобы оценить вероятности ошибок первого типа,у диспетчера и оператора по отношению к первичному и вторичному каналам вводится Функция субъективной значимости ?(-Ь). Из ее определения следует,что для вторичного канала

она тождественно равна единице,а для первичного имеет вид прямоугольной гребенки, или прямоугольных единичных импульсов с дли-длительностью "VI, где (Iii) - множество времени,когда информации вторичного канала субъективно недостаточно для УВД,остальное время,входящее в множество (Ъ_П,это время когда УВД может осуществляться без первичного канала.Определение среднего значения Функции субъективной значимости для вторичного и первичного каналов дает,соответственно,результаты <fB> = 1 и <fn> = fcp/tcp. Здесь "Ticp" и "tcp" средние значения промежутков времени,когда субъекту управления можно обойтись без первичного канала и когда нельзя,соответственно.

Затем,в предположении, что вероятность не совершить ошибку первого типа, (заключающуюся в неисполнении служебных обязанностей) .находится в прямой зависимости от среднего значения функции значимости канала,делается заключение о том,что вероятность ошибки первого типа тем выше,чем меньше отношение "fcp/tcp". По наблюдениям, проведенным в аэропорту Сочи, до широкого внедрения системы ВРЛ в наземную и бортовую аппаратуру Tfcp/tcp составляло примерно 0,1 в 1982 году,а с введением КС ВРЛ в масштабах отрасли в 1987 году это отношение уменьшилось примерно в 2000 раз и стало составлять 0,0002. Такой скачок неизбежно приводит к увеличению вероятности ошибки первого типа по отношению к первичному каналу и на этом основании в заключении подраздела делается вывод о том,что при внедрении КС ВРЛ при прочих равных ус-виях в нештатных экстремальных ситуациях надежность РЛС в целом оказывается ниже, чем до внедрения КС ВРЛ. В заключении второго подраздела указывается на необходимость повышения качества контроля РЛС в процессе ее Функционального применения.

В последнем третьем подразделе анализируется первичный ка-

нал диспетчерского радиолокатора,как составная часть диспетчерской РЛС. При этом в первичном канале определяются основные элементы, играющие при эксплуатации решающее значение для задач УВД, с одной стороны,и с другой стороны,Фиксируются оперативные функции первичного канала в процессе УВД. Далее дается обзор инструментария оперативного контроля современных отечественных диспетчерских РЛС.В обзоре отмечаются недостатки в методиках оперативного Функционального контроля, особенно для первичных каналов с СДЦ и тенденции заводов-изготовителей к сокращению количества основных контролируемых параметров в первичных каналах РЛС последнего поколения.

В заключении делается вывод о необходимости совершенствования системы оперативного контроля первичного канала диспетчерских РЛС.

2. Разработка численного метода оценки работоспособности радиолокаторов.

Раздел состоит из трех подразделов.В первом подразделе раскрывается сущность численного метода оперативной оценки работоспособности первичного канала диспетчерских РЛС в процессе их функционального применения. В качестве критерия предлагается использовать количество импульсов в пачке,отраженной от эталонного местного предмета (ЭМП) или искусственного отражателя. Б этом подразделе выводятся формулы для оценки количества импульсов в отраженной пачке для ЭМП или иного отражателя.При этом показывается,что для отражателей с азимутальной протяженностью А ^Р значительно меньшей, чем ширина диаграммы направленности антенны по уровню половинной мощности в плоскости перпендикулярной оси

вращения на наклонной дальности отражателя

И

1/2 (О), коли-

чество отраженных импульсов N практически не зависит от отражателя и определяется только параметрами радиолокационного канала. При этом,для исключения импульсов, приходящих на вход первичного канала не от ЭМП или иного эталонного отражателя, предлагается рассматривать только импульсы,поступившие из фиксированного ази-

лонной дальности из кольца, в котором находится отражатель. На этом основании получено соотношение, определяющее для каждого оборота РЛС то множество зондирований,в течение которого на вход РЛС приходят импульсы от ЭМП или иного эталонного отражателя.Далее, предполагается связь, и более конкретно, прямая зависимость между количеством импульсов,полученным при таком рассмотрении от отражателя и максимальной дальностью действия РЛС по первичному каналу.При рассмотрении первичного канала РЛС в эксплуатационном режиме предлагается для сглаживания возможных флуктуации производить усреднение количества импульсов Н от ЭМП или иного эталонного отражателя по п оборотам радиолокатора. Б подразделе представлены соотношения как для простого усреднения, так и для определения мгновенного среднего <Нпрэо>. При этом,при рассмотрении вопросов, связанных с оптимизацией результатов для повышения оперативности и достоверности последних,предпочтение отдается мгновенному среднему значению.Для мгновенного среднего значения количества импульсов предложено рекурентное соотношение.

Далее в работе обращается внимание на то обстоятельство,что значение количества импульсов,принятых от отражателя,определяется в значительной степене отражателем (его расположение в пространстве, конфигурацией, размерами и пр.), и при этом не является универсальной характеристикой.Поэтому для удобства и универсали-

мутального сектора

только во время приема сигнала по нак-

зации предлагается ввести безразмерную величину оС~ - параметр Функционирования радиолокатора по первичному каналу. опре-

деляется как отношение среднего значения количества импульсов, полученного от эталонного отражателя при функциональном применении к тому же значению, зафиксированному при первичных пуско-на-ладочных работах и сдаче-приемке, или после ремонтно-восстанови-тельных работ и регламентных проверок.

В работе отмечается,что наблюдение за значением оС. для отражателя,выбранного или установленного в "ближней зоне" (в зоне действия ВАРУ),позволяет контролировать радиолокационную "воронку" .Такого инструментального оперативного контроля на сегодняшний день в отечественных радиолокаторах ГА нет.

В разделе особое внимание уделено соотношению для оС. в случае оценки работоспособности первичного канала с СДЦ.Для это-

который позволяет в целом оценить работоспособность как приемного тракта СДЦ.так и компенсирующего устройства.При этом отмечается, что предлагаемый способ лишен недостатков, присущих контрольному инструментарию, применяемому в настоящее время и описанному в первом разделе.

В итоге для общей оперативной оценки работоспособности первичного канала диспетчерской РЛС в процессе ее функционального применения предлагается использовать двухмерный вектор с координатами ( оС < сдц ).

В заключении первого подраздела предлагается в двухмерной области,определяемой вектором оС/ определить три подмножества-; которые будут соответствовать трем состояниям первичного канала - Норме, Ухудшению и Аварии.

Во втором подразделе рассматривается применение численного

го случая вводится комплексный параметр функционирования

-метода оценки работоспособности к каналу ВРЛ и его техническая реализация.В этом случае предлагается брать в качестве критерия работоспособности количество импульсов в пачке вторичного ответа из строго фиксированной области пространства.Здесь возникают две проблемы - с одной стороны это делокализация системы ВРЛ в пространстве (наземное и бортовое оборудование),с другой стороны организационная децентрализация объектов УВД. В работе показано, что при оценке работоспособности системы ВРЛ неизбежно появляется неопределенность.Далее представлено техническое решение задачи в общем виде, без учета организационных трудностей. В конце подраздела показано,что в предположении,что организационные проблемы решены, неопределенность результатов оценки работоспособности канала ВРЛ по подсистемам наземной и бортовой пренебрежимо мала.

В третьем заключительном подразделе подведены итоги раздела. Все рассуждения и выводы проиллюстрированы чертежами и эпюрами.

3. Разработка устройств для контроля функционирования радиолокаторов УВД.

Данный раздел состоит из четырех подразделов. В первом подразделе предлагается и обсуждается структура устройств,реализующих численный метод контроля технического состояния первичного канала радиолокаторов УВД в процессе их функционального применения. В подразделе подробно разбирается работа базовой схемы устройства, позволяющего на практике реализовать теоретические положения предыдущего раздела. Кроме базовой схемы в подразделе представлен целый ряд модификаций,обеспечивающих работу устройства Функционального оперативного контроля в различных условиях и

для рещения различных узких задач.В частности,даны корректировки в базовую схему Для работы в условиях сильных внешних помех, для оперативного контроля радиолокационной "воронки", для контроля канала СДЦ;предлагаются схемы для автоматического контроля с резервированием, а также схема для визуального наблюдения за работой устройства контроля,позволяющая одновременно оперативно контролировать работу устройств синхронизации и ориентирование РЛС в азимутальной плоскости.

В подразделе рассматриваются различные элементные базы, которые могут применяться и уже применяются для серийного производства устройств численного контроля.В частности показано,что в конструкциях могут быть использованы, как микросхемы малой и средней степени интеграции,(как в случае макетного образца), так и микропроцессорные комплекты, (как в случае серийного образца). При этом рассмотрены достоинства и недостатки различных элементных баз, приведена оценка стоимостных показателей серийных устройств по отношению к стоимости диспетчерской РЛС. Показано, что стоимость числовых устройств оперативного контроля не превышает 0,2 % от стоимости диспетчерской РЛС.

Во втором подразделе приводятся описания экспериментов и экспериментальные данные для диспетчерских РЛС "Иртыш", Иртыш-ОС" и "Иртыш-М" ПО "Россия", г.Санкт-Петербург. Эксперименты проводились в аэропортах Сочи и Внуково на макетном образце. Макетный образец состоит из двух стандартных плат и трехдекадного цифрового табло и выполнен на микросхемах 133.136 серий. Принципиальная схема макетного образца представлена в Приложениях.

В результате экспериментов выяснилось,что независимо от типа РЛС и позиции РЛС при значении сС- .лежащем в диапазоне от 0,8 до 1,2 отклонений от нормы в основных характеристиках РЛС

не было обнаружено.При значениях С?С .находящихся в диапазоне от 0,25 до 0,8 всегда четко фиксировался выход одного и более основных параметров из пределов допуска,заданных заводом-изготовителем. Однако,при этом штатные устройства контроля регистрировали норму по всем параметрам.В диапазоне значений оС больше,чем 1,2 и меньше,чем 0,25 регистрировались существенные отклонения от нормы основных параметров, первичный канал диспетчерской РЛС полностью утрачивал способность использоваться для УВД,о чем свидетельствовала также и штатная аппаратура оперативного контроля.

Для канала СДЦ не удалось четко выделить промежуточное состояние.Можно лишь утверждать,что при оС < 0,8 и при оС > 1 наступает неработоспособное состояние канала.Описанные результаты проиллюстрированы в работе обобщенными экспериментальными кривыми,где выделены зоны "Нормы", "Ухудшения" и "Аварии".

Эксперименты проводились в течение 1983-1991 годов и по их результатам сделано следующее обобщение: 1

а) экспериментальные данные в целом хорошо согласуются с теоретическими предположениями,

б) применение числовых устройств оперативного контроля позволяет осуществить в приципе переход на обслуживание первичных каналов РЛС "по состоянию",

в) числовые устройства дают одинаковые результаты, и следовательно могут быть установлены и использоваться,как на позициях РЛС,так и на позициях пользователей радиолокационной информации, (во втором случае дополнительно контролируются линии связи).

В третьем подразделе выводится формула для расчета экономического эффекта от внедрения устройств числового оперативного контроля и перехода на обслуживание первичного канала диспетчер-

ского радиолокатора "по состоянию" в зависимости от наработки РЛС ~на момент внедрения. С помощью полученной формулы делается оценка экономического эффекта в масштабах отрасли,при этом получается сумма в несколько сотен миллионов рублей в стоимостных показателях 1991 года.

Далее в работе отмечается положительный экологический эффект, определяемый возможностью максимально полной оптимизации взлетно-посадочных технологических операций и сокращения продольного эшелонирования.

Все основные положения раздела проиллюстрированы эпюрами, структурными схемами,графиками и таблицами.

4. Разработка методики монопараметрического прогнозирования технического состояния радиолокатора, как сложной технической системы,на основе оценки энтропии.

Четвертый заключительный раздел состоит из четырех подразделов.В первом подразделе отмечена актуальность совершенствования методов прогнозирования для сложных технических систем,и в частности,для технических средств обеспечения УВД. Повышение надежности элементной базы.расширение возможностей функционального резервирования подсистем УВД,а также увеличение доли оплаты труда в общих эксплуатационных затратах - все это требует поиска более совершенных методов для решения проблем прогнозирования технического состояния средств УВД в процессе их функционального применения.В подразделе дается краткий обзор современных подходов к проблемам прогнозирования и предлагается рассмотреть метод прогнозирования,основанный на многократном измерении только одного энергетического параметра сложной системы в процессе ее

функционирования - метод монопараметрического прогнозирования. В основу этого метода предлагается положить второй принцип термодинамики, и в качестве критерия для решения задач прогнозирования брать энтропийные характеристики измеряемого параметра.

Во втором подразделе дается вывод формул для прогнозирования технического состояния сложных технических систем на основе энтропийных характеристик измеряемого параметра.При этом, рассматривается связь между Физической энтропией энергетической системы и энтропией эксперимента, заключающегося в многократном измерении основного .энергетического параметра этой системы.Показано, что связь между физической энтропией и энтропией эксперимента - прямая,причем их краевые значения совпадают. С учетом этих обстоятельств предполагается, что оценка энтропии эксперимента , заключающегося в многократном измерении одного из основных энергетических параметров,будет по крайней мере косвенной оценкой физической энтропии системы.Далее,синтезируется математичес-

о

кая модель и выводятся формулы для "¿у Нэ" - отклонения от максимальной энтропии в относительных единицах.Здесь предполагается, что при максимальной энтропии происходит полный отказ технической системы, поэтому численное значение отклонения от максимума о

" Нэ" позволяет сделать прогноз работоспособности системы. (В четвертом заключительном подразделе'раздела выводится соотношение для "Чб" - оценки времени безотказной работы в процессе функционального применения,причем показано на конкретных цифрах,что порядок величины, полученный из этого соотношения хорошо согласуется со статистическими эксплуатационными данными.)

о

Поскольку вывод соотношений для д Нэ не включает специфических требований и ограничений, то предлагается использовать этот подход для любых энергетических систем в процессе их

функционального применения для прогноза времени безотказной работы.Кроме того предполагается,что принцип минимума энтропии может быть использован при конструировании сложных технических систем для нахождения оптимального с точки зрения надежности решения.

В третьем подразделе рассматривается проблема выбора параметра для оценки энтропии и учет возникающих при этом метрологических особенностей. В подразделе показано,что необходимым условием измерений является исключение энтропии самого процесса измерения. При этом показывается, что эту задачу можно решить при определенных условиях измерений и определении энергетического параметра в целом количестве максимальных абсолютных погрешностей методики измерения.В подразделе определяется минимальный объем выборки для расчета энтропии. С этих позиций в качестве примера рассматриваются условия АЦП-преобразования,выполнение которых позволяет получать результаты,пригодные для оценки энтропии.

Далее в подразделе рассматриваются внешние по отношению к энергетической системе факторы, нарушающие изолированность системы.В частности, для внешнего источника энергии выводятся условия, при которых можно пренебречь вносимой энтропией.

В заключении подраздела показано,что процесс уточнения значения энтропии путем повышения точности измерения, и соответственно, увеличения объема обрабатываемых результатов конечен и теоретически ограничен квантовыми эффектами. Учитывая это обстоятельство предложено в каждом конкретном случае устанавливать оптимальное значение разрешающей способности в оценке энтропии, принимая во внимание необходимую оперативность получения результатов расчета.

В последнем четвертом подразделе кроме вывода формулы.

о которой говорилось выше.представлены экспериментальные данные, которые удалось получить для диспетчерских радиолокаторов, используя в качестве основного параметра количество импульсов от эталонного отражателя на одном обороте радиолокатора. При этом отмечается, что экспериментальных данных недостаточно для того, чтобы сделать однозначный вывод. (Эксперимент для получения достаточного количества данных требует чрезвычайно высоких материальных затрат).Однако,те данные, которые удалось получить,не опровергают теоретических предположений,а скорее,наоборот,подтверждают их.Это позволяет говорить о целесообразности дальнейших исследований в этом направлении.

В разделе все рассуждения поясняются структурными схемами, а экспериментальные результаты представлены в виде кривых. ■ ■

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные результаты работы сводятся к следующему :

1. Проведен системный анализ отношений диспетчерского и оперативно-технического состава ГА при обеспечении УВД с использованием АС УВД с учетом субъективных психологических Факторов в рамках модели системы "человек-машина" применительно к диспетчерским РЛС.

2. Выявлены особенности взаимоотношений лиц,непосредственно обеспечивающих УВД с использованием средств ВРЛ и без них.

3. Показано,что с внедрением ВРЛ в масштабах отрасли возрастают требования к качеству контроля первичного канала РЛС.

4. Представлен анализ контрольного инструментария первичных РЛС последних поколений отечественного производства с акцентом

на недостатках и указанием негативных тенденций у заводов-производителей. *

5. Разработаны методики численного контроля РЛС в процессе ее функционального применения для первичного и вторичного каналов.

6. Разработан ряд устройств для численного контроля РЛС в процессе ее.функционального применения,

7. Проведена экспериментальная проверка, подтвердившая эффективность использования устройств численного контроля для контроля РЛС в процессе ее функционального применения.

8. Базовое устройство численного контроля РЛС в процессе ее функционального применения внедрено в аэропорту Сочи и в промышленность для серийного производства (изделие "Контроль", подготовлено к серийному выпуску на заводе N 408 ГА, г.Москва).

9. Предложена методика монопараметрического прогнозирования технического состояния РЭА по энтропийным характеристикам.

10. Разработана математическая модель монопараметрического прогнозирования.

11. Рассмотрены метрологические и некоторые другие особенности применения методики монопараметрическокого прогнозирования технического состояния РЭА,даны рекомендации по их учету.

12. Предложена оценка времени безотказной работы РЭА в процессе ее функционального применения.

13. Представлены на рассмотрение экспериментальные результаты монопараметрического прогнозирования на примере первичного канала дичспетчерской РЛС.

Результаты работы позволяют сделать следующие выводы :

1. При повсеместном внедрении КС ВРЛ повышаются требования

к качеству контроля первичного канала диспетчерских РЛС для поддержания уровня безопасности полетов.

2. Заводы-изготовители уделяют недостаточно внимания средствам контроля первичного канала диспетчерских РЛС последних поколений.

3. Уже используются и могут быть повсеместно использованы принципиально новые устройства численного контроля диспетчерских РЛС в процессе ее функционального применения.

4. Использование устройств численного контроля РЛС в процессе ее Функционального применения могут дать положительный экономический и экологический эффекты.

5. Наличие положительных экспериментальных результатов при монопараметрическом прогнозировании технического состояния указывает на целесообразность проведения дальнейших исследований в этом напрвлении.

По содержанию диссертации опубликованы следующие работы:

1. П.С.Давыдов,й.И.Черный Контроль работоспособности наземных РЛС в процессе функционального применения. Повышение эффективности эксплуатации авиационного и радиоэлектронного оборудования ГА : Межвузовский сборник научных трудов, РКИИГА.Рига, 1987,89с.,с.64.

2. В.П.Выхристюк,В.А.Чешуин,А.И.Черный A.C. N SO 1566937 A1.G01S 7/40,1989,ДСП.

3. В.П.Выхристюк,В.й.Чешуин,А.И.Черный A.C. N ВО 1421107 AI,G01S 7/40,1986.ДСП.

4. А.И.Черный Способ комплексного контроля качества вторичной радиолокации при УВД. Совершенствование радиоэлектронных систем ГА и процессов их текхнической эксплуатации.Сб. науч.тр., М.: РИО МИИГА,1990,172 е.,с 27.

5. А.И.Черный Энтропия и контроль радиоэлектронной радиоаппаратуры при эксплуатации. Теория и практика совершенствования радиообеспечения полетов.Сб.науч.тр.М.: РИО МИИГА,1983, 160с.,с 40.

6. А.И.Черный Использование оценки энтропии в качестве критерия надежност РЭА на этапе проектирования. Проблемы технической эксплуатации и совершенствования РЭО. Сб.научных трудов, М.: РИО МИИГА,1990,172 С.,с. 35.

7. А.И.Черный Практическая реализация систем однолара-метрического контроля радиоэлектронной аппаратуры при эксплуатации. Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции " Проблемы совершенствования процессов технической эксплуатации авиационной техники,инженерно-авиационного обеспечения полетов в условиях ускорения научно-технического прогресса.М.: РИО МИИГА,1988,168 е.,с.72.

Э. А.й.Черный Способ комплексного контроля качества вторичной радиолокации при УВД. Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции " Проблемы совершенствования процессов технической эксплуатации авиационной техники,инженерно-авиационного обеспечения полетов в условиях ускорения научно-техни- -ческого прогресса.М.: РИО МИИГА,1988,166 е.,с.72.

3. А.И.Черный Метод контроля, сложных РЭС. Проблемы совершенствования радиоэлектронных комплексов и систем обеспечения полетов. Тезисы докладов ВНТК 13-15 сентября 1989 г.:-Киев,КНИГА, 1989г.,167 е.,с.43-44.

10. А.И.Черный Энтропийная оценка состояния РЭО. Научно-технический прогресс и эксплуатация воздушного транспорта.Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции.М. РИО МИИГА, 1990,172 е.,с.61-62.

ИР №020580 от 23.06.97 г. Подписано в печать 14.05.98 г.

1ечать офсетная Формат 60x84/16 1,5 уч.-изд.л.

1,39 усл.печ.л. Заказ №79//ш . Тираж 70 энэ.

Московский государственный технический университет ГА Редакционно-издательский отдел 125493 Москва, ул.Пулковская, д. 6а

©

Московский государственный технический университет ГА,1998