Диссертация (Автоматизированный контроль технического состояния радиопеленгационной системы наблюдения), страница 12

При отказе устройств ввода (УВ1, УВ2, УВ3)80зажигаются с такой же периодичностью значения соответственно 01, 02, 03;при отрицательном исходе автодиагностики индикаторное табло постояннозажжено, либо погашено.Для проверки плат ПАФ, ПФК [55] на вход ПАФ подаетсяуправляющее воздействие в виде логического «0». При этом на входы ПАФподается напряжение питания +5В + 10%, что соответствует значениюпеленга ϕ=45°, чему соответствует временной сдвиг T=0,00273 с на выходеПАФ.

При этом в Микро-ЭВМ вводится кодограмма (рис.20а).Рисунок 20 – Временные диаграммы проверки (а), кодограммы состоянийплат ПАФ и ПФК (б, в) и аналоговых уровней (в)81При допустимых отклонениях преобразования фазы во временнойинтервал, что соответствует значению 45°±1°, фаза должна находится винтервале 44°<ф<46° (Норма). В случае 40°<ϕ<44° U 46°<ϕ<50° –Ухудшение ПАФ. В случае ϕ<40° U ϕ>50° – Авария соответствующегоканала ПАФ (рис.20б, рис.20в). Решение о состоянии АЦП (тракт ПАФ,ПФК) принимается по результатам считывания кодограммы на выходе ПФКпо стыку С2. В случае если 44°<ϕ<46°, т.е. принимается решение Норма ПФК(при Норма U Ухудшение ПАФ). В случае если 40°>ϕ>44° U 46°<ϕ<50° т.е.принимается решение Ухудшение ПФК (при Норма U Ухудшение ПАФ).

Вслучае если 40°>ϕ>50°, т.е. принимается решение Авария ПФК.Все аналоговые величины в контрольных точках узлов аппаратурыпронормированы и приведены к биполярным уровням ±4 В. При значенииконтролируемого напряжения 3,8В<| |<4,2В принимается решение Норма,при 3,6В<| |<3,8В U 4,2В<| |<4,4В – Ухудшение, при 4,4В<| |<3,6В –Авария соответствующего печатного узла (рис.20г).Связь ЦП с ЦБК осуществляется через интерфейс Q-шина посредствомрегистров состояния: РС-1 и РС-2 (рис. 21).

Регистры являются 16разрядными, имеют по Q-шине 8-ричный адрес 160300. Запись данных в РС1 и считывание с РС-2 со стороны шины данных ЦБК производитсяпобайтно, причем младший и старший байты имеют собственные адреса.Считывание информации из РС-1 и запись в РС-2 со стороны Q-шиныпроизводится без разбиения на байты.82Рисунок 21 – Структурная схема информационного обмена (а) и формати регистров РС-1 и РС-2 (б)«1» в 16р РС-1 означает готовность ЦБК к передаче в ЦП, «1» в 15р – кприему от ЦП очередной информации.

В 13р и 14р РС-1 записывается кодкоманды в соответствии с таблицей 8.Таблица 8 – Коды команд управления в РС-1 и РС-2№Команда РС-1/ РС-2п/п1234проконтролировать устройство/ вывести на14р,13р/16р,15р00индикациюшлейф включен/ включить шлейф01шлейф-контроль включен/включить шлейф-10контрольперейти к контролю в полном объеме/перейти нарезервный канал1183В 9р-12р и 5р-8р РС-1 и 11р-14р РС-2 записываются тип блока, а в6р-10р РС-2 номер блока в соответствии с таблицей 9.Таблица 9 – Типы блоков и их коды в РС-1 и РС-2Тип блокаКодыРС-1:12р-9р (РС-2:14р-11р) / РС-1:8р-5рНРТ/ НРТ 1, КС1, АВУ1, БСК1, ПТ, ПВД1, БДИ, АФИ,КодыРС-2:10р-6р0001РПЗУ, БП1, ЦП, БСКС/ НРТ2, КС2, АВУ2, БСК2, ПВД2, БП2Номер блокаНРТ1, КC1, АВУ1,00001БСК10010НРТ2, КС2, АВУ2,00010БСК2АВУ/ НРТЗ, КСЗ, АВУЗ, БСКЗ, БПЗ0011НРТ3, КСЗ, АВУЗ,00011БСКЗБСК/ НРТ4, КС4, АВУ4, БСК4, БП40100НРТ4, КС4, АВУ4,00100БСК4БС/ НРТ5, КС5, АВУ5,БСК50101НРТ5, КС5, АВУ5,00101БСК5,ПТ/ НРТ6, КС6, АВУ6, БСК60110НРТ6, КС6, АВУ6,00110БСК6Пвд/ НРТ7, КС7, АВУ7, БСК70111НРТ7, КС7, АВУ7,00111БСК7БДИ/ НРТ8, КС8, АВУ8, БСК81000НРТ8, КС8, АВУ8,01000БСК8АФИ/ НРТ9, КС9, АВУ9, БСК91001НРТ9, КС9, АВУ9,01001БСК9РПЗУ/ НРТ 10, КС10, АВУ10, БСК 101010НРТ10, КС10, АВУ10, 01010БСК10БП/ НРТ11, КС11, АВУ11, БСК111011НРТ11, КС11, АВУ11, 01011БСК11ЦП/ НРТ 12, КС 12, АВУ12, БСК 121100НРТ12, КС12, АВУ12, 01100БСК12ЦБК/ –110184В 1р-4р РС-1 1р-5р РС-2 и записывается номер платы из приведенных втаблице 4 блоков в соответствии с таблицей 10.Таблица 10 – Номера плат и их коды в РС-1 и РС-2Блоки/ПлатыНРТКС АВУ БСК БСПАФ1 КСУх.ПАФ2ПФК1ПФК2ТУТСУСБАСВЭПМодемТГУЗОУСХАРПАВУБКМодем АВКИТГ/Пл.упр.УЗОБВВ1/БВВ2УСХ БВВ3/БВВ4ПТУСБСК1УСБСК2УСБСКЗБвыв.1УСБСК4/Бвыв.2 /ДОС,УР,УСБвыв.3УСБСК5/Бвыв.4ПлУСБСК6СШ1.1/Плата сил2Пл согаЗ/ УС МДППл стал .4Пл ахл5/Пл аял.6Пл1 С2С2/ Пл2С2-С2ПВД БДИБРАФИОЗУ1к/ОЗУ2кПС ОЗУ3к/УСП31 УСИВО2к/УСИВОЗкП32 УСМгм/ УУМОД1МОД2ПВ1ПВ2РС1:4р1рРПЗУ БП ЦП 0M1 БП/М2 Ух.РС-2:5р-1рУх./Ав.–/000000001 00001/00010М3/М4М5/М60010 00011/001000011 00101/00110М7/М8М9/М10M11/М120100 00111/010000101 01001/010100110 01011/01100М13/М14М15/М16УУ1/УУ20111 01101/011101000 01111/100001001 10001/100101010 10011/101001011 10101/101101100 10111/110001101 11001/110101110 11011/111001111 11101/1111085Диагностированию КС предшествует сквозной контроль БСК потракту, приведенному на рис.

21а справа. При этом ЦП выдает в ЦБКкоманду “включить шлейф”. При ухудшении параметров либо при отказеБСК, ЦБК по команде от ЦП, переводит БСК в режим “шлейф-контроль”.При этом определяется неисправный съемный узел блока. ЦП опрашиваетРС-1 с минимальным ограниченным временем обработки пеленгационнойинформации периодом (<3 с).Предпусковой контроль с помощью ЦП начинается сразу послевключения питания или при нажатии кнопки СБР на передней панели ЦБК.Причем по включению питания ЦП осуществляет самотестирование,контроль и диагностику НРТ, МДП, КОА, КС (с помощью БК), прием КДИпоочередно со всех НРТ, а по требованию ЦБК ЦП переходит к полномуконтролю. При окончании самотестирования и при удачном её исходевыставляет в РС-2 кодограмму 1 (рис. 22).Рисунок 22 – Кодограммы предпускового контроляЕсли за 5 с со времени выдачи ЦБК указания на переход ЦП в режимполного контроля не появляется указанная кодограмма, ЦБК принимаетрешение Авария ЦП.

Контроль работоспособности ЦП непрерывноосуществляется ЦБК также по периодическому (<2 с) появлению сигнала SIAна Q-шине. В противном случае принимается решение Авария ЦП. Поокончании проверки МДП ЦП поочередно разрешает ПБК переход кпредпусковому контролю в полном объеме. Для этого ЦП транслирует в КС в86направлении выбранного НРТ кодограмму 2 (рис. 22), причем ЦП разрешаетпредпусковой контроль лишь в тех НРТ, где исправен ПБК.Достоверность КДИ проверяется периодическим тестированием ПБК иЦБК. Для тестирования ЦБК ЦП периодически выставляет в РС-2кодограмму 3, причем ЦБК осуществляет авто диагностику и за время споступления заявки на тест <5 с, выставляет в PC-1 кодограмму 4 (рис.

22).Тестирование ПБК осуществляется периодически через время не более30 мин и начинается после проверки исправности всего тракта МДП-НРТ ивыполняется по алгоритмам [2, 1]. Проверка исправности тракта МДП-НРТосуществляется периодической трансляцией в КС в направлении данной НРТкодограммы 5. При исправном тракте через время t<3с должна прийтиответная кодограмма 6. Для проверки исправности ПБК в КС транслируетсякодограмма 7. При каждом удачном исходе авто диагностики ПБКтранслирует в МДП кодограмму 7.Таким образом, разработанный протокол обеспечивает сопряжениесоставных частей распределенной РСН, осуществляет циклические сбор,передачуитехническоманализконтрольно-диагностическойсостояниивразличныхрежимахинформацииоеёфункционирования.Протоколом предусмотрен контроль аппаратуры распределенной РСН,состоящей из аналоговых и цифровых блоков, с полнотой 100% и глубинойдо съемного печатного узла.Практическая реализация протокола в изделии [81] позволилаорганизовать непрерывное выявление неисправных узлов аппаратуры споследующей их оперативной заменой что, тем самым, повысило надежностьего работы.3.5 Расчет надёжности и показателей достаточности комплекта ЗИПЗона покрытия РСН условно разделяется на 4 квадранта по сторонамсвета относительно МДП (рис.

2). В общем случае в каждом квадрантерасположены НРТ (U на схеме, U* – промежуточные НРТ, оснащенные87ретранслятором). Причем их число для каждого квадранта может бытьразличным – m1, m2, m3, m4.ПосколькуРСНявляетсяпространственнораспределенной,целесообразно выделить 2 состояния функционирования – работа и отказ. Всостоянии«работа»неисправностивсенет.узлыРСНУсловиямидляфункционируютсостоянияотказполноценно,являютсянеработоспособность всех НРТ хотя-бы в одном квадранте. Математическиэти критерии можно выразить так [25]:̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅где–функция отказа,(3.1)– время, за которое случается отказ.Наработка РСН на отказ должна составлять не менее 500 часов прикруглосуточной эксплуатации.

В качестве каналов связи могут бытьиспользованы телеграфная, телефонная, радиорелейная, тропосферная,ВОЛС и сотовая линии связи. Печатные узлы всех элементов системы имеютразмеры 170х200 мм и среднюю степень интеграции (20-30 элементов и 2-3микросхемыраспределеннойнакаждом).РСНдолжноВосстановлениеобеспечиватьсяработоспособностипутемхолодногорезервирования (заменой составных частей из комплекта ЗИП), а времявосстановления работоспособности τВ не должно превышать 30 минут.Используя логическую связь функционирующих компонентов РСН,необходимых для успешной работы системы, топологию и структурыаппаратуры ее компонентов, а также основы логико-вероятностного метода,модель надежности распределенной РСН в виде ССН и схемы гибеликомплекса представлена на рис. 23 [66].Исходя из рис.

23б мы делаем вывод о том, что отказ любого изэлементов НРТ приводит к отказу всего НРТ за исключением отказа одногоиз КС и ПД. Каналы связи соединены по схеме холодного резерва. При этомвсе модули НРТ находится в горячем резерве с условием критического отказа– отказ N-1 модулей НРТ.88а)МДПНРТ1* сКСНРТm1-nс КСНРТ1*с КСНРТm2-nс КСНРТ1*с КСНРТm3-nс КСНРТ1* сКСНРТm4-nс КС123456789.........НРТn*НРТm1 сс КСКСКвадрант 1б)......НРТn*НРТm2с КСс КСКвадрант 2......НРТn* сНРТm3 сКСКСКвадрант 3...НРТn* сНРТm4 сКСКСКвадрант 4Оконечные НРТАРППАФТСПФКТУУСБКБСКАВУСВЭП12345678910КСО11КСРНРТНеоконечные НРТ (*)...АРППАФТСПФКТУУСБКБСКАВУСВЭПРТКСО123456789101112kКСРКСРНРТ*КСОв)Р1МикроЭВМ2ПД13КИВО4УХ5АВКИ6АСБС7Адаптер8БДИПДРАФИ11г)λ0λ1S0S0S1S1μ1БРПЗУБК1214μ2ПТ910Пл.инд.Рег-рSiSiμi1513λiλi-1......АДИБОИNБСКСВЭП1617λn-1......SnSnμi+1μnРисунок 23 – ССН для топологии РСН (а) комплекса НРТ (б) и МДП (в) исхема гибели для комплекса (г)Анализ ССН РСН (рис.

23а) говорит о том, что отказ МДП приводит котказу всего комплекса, а функционирование неконечных и оконечных НРТв каждом квадранте лишь при отказе всех n и m НРТ.Припостроениианалитическоймоделейрасчетапоказателейнадежности предполагается, что время работы и время восстановленияэлементов ССН РСН подчинены экспоненциальному закону распределения, атакжеотказыиремонтэлементовРСНявляютсястатистическинезависимыми событиями [52, 25 73].Для начала рассмотрим произвольную отдельную группу, содержащуюрезерв и изображенную на рис.23а (оговоримся, что МДП будет исключен израссмотрения, и таким образом предметом исследования станут четыреучастка структурной схемы надежности). Схема гибели и размножения89может быть представлена виде простейшей схемы (рис.