Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Автоматизированный контроль технического состояния радиопеленгационной системы наблюдения Журков Александр Петрович

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Журков Александр Петрович. Автоматизированный контроль технического состояния радиопеленгационной системы наблюдения: автореферат дис. ... кандидата Технических наук: 05.12.04 / Журков Александр Петрович;[Место защиты: ФГАОУВО Национальный исследовательский университет Высшая школа экономики], 2017

Введение к работе

Актуальность темы

Обострение борьбы за овладение ресурсами арктического и
дальневосточного регионов ведет к необходимости создания единого
информационного поля, обеспечиваемого распределенными

радиотехническими системами наблюдения. В этих системах, для обеспечения их работы в различных условиях обстановки, в том числе и в угрожаемый период, будут широко использоваться пассивные, не излучающие, а значит практически не обнаруживаемые пеленгаторные позиции и комплексы. Элементы подобной системы будут располагаться в малонаселенных районах, являются необслуживаемыми, либо периодически обслуживаемыми. Вместе с тем, при работе радиопеленгационных систем наблюдения необходимо обеспечить время восстановления работоспособности аппаратуры не превышающее 30 минут. Требования ко времени восстановления работоспособности аппаратуры обусловлены безопасностью и экономическими соображениями.

Распределенная радиопеленгационная система наблюдения (РСН) состоит из аппаратуры местного диспетчерского пункта (МДП), каналов связи (КС) и необслуживаемых радиотехнических терминалов (НРТ), которые в зависимости от условий размещения могут быть удалены от МДП на расстояния до 200 километров.

Обеспечение функционирования подобных технически сложных систем достигается посредством автоматизированного контроля и вызывает необходимость совершенствования методов диагностики.

Степень проработанности проблемы

Теоретические аспекты радиопеленгации рассмотрены в работах отечественных ученых Денисова В.П., Караваева В.В., Кукеса И.С., Рогаткина М.И. и др. и зарубежных Ханоха Й. и др. Проблемам диагностирования распределенных радиотехнических систем и радиоэлектронной аппаратуры посвящены работы отечественных ученых Пархоменко П. П., Увайсова СУ., Долматова А.В., Клюева В.В., зарубежных Препарата Ф., Метца Г., Барси Ф. и др. Методам определения надёжности технических систем посвящены работы Кофанова Ю.Н., Жаднова В.В, Полесского С.Н. и зарубежных Герцбаха П., Вайсмана Р. и др.

Несмотря на большой вклад этих ученых, ряд проблем не достаточно разработан. Основная проблема заключается в противоречии между постоянным увеличением сложности радиопеленгационных систем наблюдения и отсутствием методов и средств их диагностирования при наличии ограничений на время восстановления их работоспособности в случае неисправности.

Поэтому актуальной является задача поиска и исследования существующих и разработки новых концепций, методов, моделей, алгоритмов и методик построения средств диагностирования радиопеленгационных систем наблюдения.

Объектом исследования является процесс определения технического состояния распределенной радиопеленгационной системы наблюдения с глубиной поиска отказов до съемного печатного узла.

Предметом исследования являются метод, модель, алгоритмы, программно-аппаратный комплекс и методическое обеспечение для диагностирования распределенной радиопеленгационной системы наблюдения.

Цель работы: обеспечение требований по времени восстановления работоспособности радиопеленгационной системы наблюдения.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решены

задачи:

  1. Анализ существующих методов и средств неразрушающего контроля и диагностирования радиоэлектронных средств.

  2. Анализ особенностей радиопеленгационных систем наблюдения как объектов контроля.

  3. Анализ состояния проблемы диагностирования сложных распределенных радиотехнических систем и постановка задачи исследования.

  4. Разработка метода автоматизированного контроля распределенной радиопеленгационной системы наблюдения.

  5. Разработка диагностической модели радиопеленгационной системы.

  6. Разработка алгоритмов автоматизированного контроля аппаратуры РСН.

  7. Разработка протокола информационного обмена между удаленными терминалами распределенной радиопеленгационной системы и её диспетчерским пунктом.

  8. Разработка программно-аппаратного комплекса пеленгационной системы наблюдения.

  9. Разработка методического обеспечения для диагностирования радиопеленгационной системы в процессе её эксплуатации.

  10. Экспериментальная проверка и внедрение результатов исследования.

Методы исследования. Методы системного анализа и математического моделирования, методы проектирования радиоэлектронных средств, методы теории надёжности, технической диагностики и неразрушающего контроля, а также методы теории алгоритмов и обработки информации.

Научная новизна результатов, выносимых на защиту

При решении задач, поставленных в диссертационной работе, получены следующие новые научные результаты:

  1. Разработан метод автоматизированного контроля РСН, отличающийся от известных распределением диагностических функций между диспетчерским пунктом и сетью необслуживаемых радиотехнических терминалов, что позволяет обеспечить оценку технического состояния системы с заданной глубиной и полнотой и требования по времени восстановления работоспособности.

  2. Разработана диагностическая модель РСН, которая в отличие от модели Препарата-Метца-Чена, позволяет учесть топологическую особенность системы, как распределенной мультирадиальной сети.

  1. Предложен комплекс алгоритмов автоматизированного контроля, который в отличие от известных позволяет определять техническое состояние как РСН в целом, так и её составных частей по отдельности.

  2. Предложен протокол информационного обмена между удаленными терминалами РСН и её диспетчерским пунктом, отличающийся возможностью передачи наряду с данными о пеленге данных о техническом состоянии аппаратуры по критерию "норма"-"ухудшение"-"авария".

  3. Разработан программно-аппаратный комплекс и методическое обеспечение для оперативной оценки и принятия решения о техническом состоянии РСН в процессе эксплуатации.

Соответствие паспорту специальности. Результаты исследования соответствуют пп. 9, 10 паспорта специальности 05.12.04 - Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения.

Теоретическая значимость состоит в развитии теории технической диагностики и методов неразрушающего контроля распределенных радиотехнических систем.

Практическая значимость состоит в том, что разработанные метод, модель, алгоритмы, программно-аппаратный комплекс и методическое обеспечение позволяют автоматизировать процесс контроля технического состояния распределенной РСН до съемного печатного узла и выполнить требования по времени восстановления работоспособности аппаратуры.

Реализация и внедрение результатов исследований. Результаты работы использованы при выполнении НИР и ОКР в ОАО «МКБ «КОМПАС», а также внедрены в учебный процесс в МИЭМ НИУ ВШЭ при проведении занятий по дисциплинам «Конструирование и технология электронных средств», «Неразрушающий контроль и диагностирование радиоэлектронных средств космических аппаратов» и др.

Использование перечисленных результатов в процессе разработки и испытаний изделий позволило реализовать технические решения, обеспечившие как обработку радиопеленгационной информации, так и диагностический контроль системы в целом.

Апробация результатов работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных, всероссийских и вузовских научных конференциях:

  1. 4-я Всероссийская НТК «Радиовысотометрия - 2013», г. Каменск -Уральский, 22-24 октября 2013 г., тема доклада: «Рекомендации по построению системы контроля и диагностики узлов аппаратуры обработки радиопеленгационной информации».

  2. Международная научно-практическая конференция «Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий», г. Сочи, 1-Ю октября 2013 г., тема доклада: «Классификация объектов, алгоритмов и средств контроля и диагностики электронных узлов аппаратуры обработки радиопеленгационной информации».

  3. Научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов НИУ ВШЭ им. Е.В. Армейского. МИЭМ НИУ ВШЭ. г. Москва,

17-28 февраля 2014 г., тема доклада: «Интегрированный автоматизированный контроль для систем радиопеленгации»

  1. 7-я Международная научно-практическая конференция учащихся и студентов, г. Протвино, 7-8 февраля 2014 г., тема доклада: «Программное обеспечение для системы автоматизированного контроля аппаратуры пеленгаторной позиции».

  2. 3rd International Scientific - Practical Conference «Innovative Information Technologies», Praha, 21-25 апреля 2014, тема доклада: «Ensure maintainability direction finder positions».

  3. Международная научно-практическая конференция «Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий», г. Сочи, 1-Ю октября

2014 г., тема доклада: «Radio direction finding system "NIVA" and requirements to
ensure its diagnostic control».

  1. Научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов НИУ ВШЭ им. Е.В. Армейского, г. Москва, 3-13 февраля 2015 г., тема доклада: «Обзор российских патентов по радиопеленгации»

  2. Международный симпозиум «Надежность и качество», г. Пенза, 25-31 мая

2015 г.

  1. Восьмая Всероссийская конференция молодых ученых и специалистов «Будущее машиностроения России». Союз машиностроителей России, Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана, г. Москва, 23-26 сентября 2015 г., тема доклада: «Адаптер для передачи адреса и данных из "Общей шины" в “Q-шину” аппаратуры радиопеленгационной системы».

  2. Научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов НИУ ВШЭ им. Е.В. Армейского. МИЭМ НИУ ВШЭ. г. Москва, 17-29 февраля 2016 г., тема доклада: «Построение диагностических графов для распределенной радиотехнической системы наблюдения минимальной конфигурации»

  3. Международный симпозиум «Надежность и качество», г. Пенза, 23-31 мая

2016 г., тема доклада: «Модель надежности распределенной радиотехнической
системы наблюдения минимальной конфигурации».

12. XVIII Международная молодежная научно-техническая конференция
учащихся, студентов, аспирантов и молодых ученых «Наукоемкие технологии и
интеллектуальные системы - 2016», г. Москва, 20 апреля 2016 г., тема доклада:
«Преобразователь аналог-фаза для радиопеленгатора распределенной системы
наблюдения».

Публикации. По основным результатам исследования опубликована 21 печатная работа (включая материалы конференций), в том числе 5 - в журналах из Перечня рецензируемых изданий, рекомендованных ВАК, одна статья в издании, индексируемом Scopus.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех разделов и заключения. Диссертация содержит 136 страниц текста, 32 иллюстрации, 23 таблицы и приложения на 7 страницах. Список литературы и ссылок на ресурсы Internet насчитывает 81 наименование.