Надежность АСОИУ (1088455), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Онитакже могут быть использованы в условиях опытного производства. Тогда объем испытаний планируется заранее играфик последовательного анализа служит не для определения времени испытаний, а материалом для исследованияпроцесса возникновения отказов объекта.Механические испытания аппаратных средств. Основными механическими нагрузками, которым могут подвергатьсяблоки или устройства в эксплуатационных условиях, являются ударные, вибрационные и линейные.
Наиболее опаснавибрация, которая вызывает механические напряжения и деформации печатных плат. Способность объекта выполнятьсвои функции в условиях механического воздействия называют механической устойчивостью, а после воздействия —механической прочностью объекта. Для определения работоспособности объекта в условиях воздействия механическихнагрузок проводят механические испытания, во время которых определяют механическую прочность и устойчивость,отсутствие резонансных частот в пределах спектра частот действующей вибрации, проверяют, не возникают ликратковременные или постоянные короткие замыкания, обрывы печатных проводников, а также другие явления,которые могут привести к выходу объекта из строя.
В ГОСТ 16962-71 «Изделия электронной техники и электротехники.Механические и климатические воздействия. Требования и методы испытаний» установлены следующие видымеханических испытаний:а) на обнаружение резонансных частот конструкции и проверку отсутствия их в заданном диапазоне частот;б) на виброустойчивость и вибропрочность;в) на ударную прочность и ударную устойчивость;г) на воздействие одиночных ударов, линейного ускорения и акустического шума. Все механические испытанияпроводят при нормальных климатических условиях.
Виды механических испытаний и их последовательностьуказываются в программе испытаний и зависят от назначения системы и условий ее эксплуатации. Например, впрограмму определительных испытаний опытного образца обычно включают все виды механических испытаний, а дляобразцов, изготавливаемых в серийном производстве (т. е. периодически испытываемых), только испытания,предусмотренные в стандартах и ТУ на соответствующие технические средства.Климатические испытания аппаратных средств. Под влиянием климатических факторов в аппаратных средствахпротекают различные физико-химические процессы, изменяющие их свойства и способствующие отказам. Опытпоказывает, что наиболее опасны воздействия высокой и низкой температур, повышенной влажности в сочетании сповышенной температурой, а также воздействие резких колебаний температуры.
Повышенная температура окружающейсреды является одним из основных климатических воздействий, обусловливающих нестабильность и деградациюпараметров аппаратных средств и их отказы.Испытания на климатические воздействия проводят для проверки способности изделий выполнять свои функции,сохранять параметры и (или) внешний вид в пределах установленных норм при воздействии и после него. Длявоспроизводимости результатов испытания необходимо его полное и точное описание, исключающее всякую34неопределенность толкования. Исходя из этого, рекомендуется последовательность операций (этапов) испытания наклиматические воздействия:а) предварительная выдержка (стабилизация свойств изделия), первоначальные измерения параметров и внешнийосмотр изделий;б) установка изделий в камере, выдержка их в условиях испытательного режима и извлечение изделий из камеры,восстановление (конечная стабилизация свойств);в) заключительные измерения параметров и внешний осмотр изделий. Предварительная выдержка проводится сцелью устранения или частичной нейтрализации воздействия на изделия предыдущих условий.
Изделия при этомвыдерживают, как правило, в нормальных климатических условиях: при температуре воздуха 25 ± 10°С, относительнойвлажности 45-75% и нормальном атмосферном давлении. Продолжительность предварительной выдержки определяетсявременем, достаточным для установления теплового равновесия изделий с окружающей средой. Обычно это время непревышает 2 ч. По окончании предварительной выдержки изделия подвергают внешнему осмотру.
К контролирующемуперсоналу предъявляют определенные требования (острота зрения 0,8, нормальное цветоощущение, освещение рабочегоместа — 50-100 лк).Рекомендуется выполнять первоначальные и заключительные измерения параметров изделий при одних и тех жезначениях температуры и влажности окружающей среды. При установке изделий в камере нужно следить за тем, чтобымежду изделиями, а также между изделиями и стенками камеры была свободная циркуляция воздуха. Способ установкии положение изделия при испытании играют важную роль для обеспечения воспроизводимости результатов испытания.Если при эксплуатации возможно несколько вариантов положений изделий, то следует выбрать вариант,обеспечивающий наибольшую жесткость испытания.
Если в процессе испытания электрическая нагрузка не подается, тоизделия можно располагать на сетках из капроновых нитей, натянутых на опоры. При испытаниях с электрическойнагрузкой аппаратные средства устанавливаются на специальных изолированных подложках.Воспроизводимость результатов испытаний в значительной мере зависит от точности поддержания заданныхпараметров испытательного режима. Допуски можно рассматривать, как компромисс между стремлением увеличитьточность и достоверность испытаний, с одной стороны, и стремлением не удорожать испытания, с другой стороны.Климатические испытания проводят не только на стадии их разработки, но и при освоении изделий в серийномпроизводстве.На практике применяют также сложные виды испытаний:• комбинированные, когда изделие подвергается одновременному воздействию нескольких факторов;• составные, когда изделие подвергается воздействию различных климатических факторов в определеннойпоследовательности.Комбинированные и составные испытания целесообразны в тех случаях, когда эффект совместного воздействияклиматических факторов нельзя оценить по данным изолированных воздействий.Длительныеиспытаниянавлагоустойчивость,воздействиесолнечнойрадиации,соляноготумана,грибоустойчивость обычно проводят на отдельных выборках изделий.
Последовательность климатических испытанийобусловливается целью данных испытаний.1.5. Модели надежности программного обеспеченияНадежность является важным и естественным требованием, предъявляемым к качеству разрабатываемыхпрограммных и информационных компонентов АСОИУ. Теория надежности аппаратных средств АСОИУ разработанадостаточно глубоко, поэтому при исследовании надежности программного и информационного обеспечения35большинство методов используют идеи теории надежности технических средств. Это позволяет инженеру не толькооценивать, но и прогнозировать надежность программно-информационных продуктов.С точки зрения надежности между техническими устройствами и программными продуктами кроме несомненныханалогий имеются существенные различия.
Так, небрежно написанный и отлаженный программный модуль,непродуманная схема технического устройства могут давать неправильные результаты уже на первых этапах тестирования. Однако на этом сходство заканчивается. Дело в том, что любое, даже самое надежное, техническое устройствоподвержено эксплуатационному износу и со временем начинает отказывать из-за старения. Программные же модулилишены подобных недостатков, и их надежность может в ходе эксплуатации только увеличиваться за счет устранениявыявляемых ошибок. Поэтому теоретически может возникнуть ситуация, когда при тестировании программного модуляошибки уже не будут обнаруживаться.В процессе анализа надежности программное и информационное обеспечение (ИО) можно рассматривать какподсистемы АСОИУ.Работоспособным называется такое состояние программного средства, при котором оно способно выполнятьзаданные функции с параметрами, установленными требованиями технического задания. С переходом внеработоспособное состояние связано событие отказа.
Причиной отказа программного средства является невозможностьего полной проверки в процессе тестирования и испытаний. При эксплуатации программного средства в реальныхусловияхможет возникнутьтакаякомбинациявходныхданных,котораявызовет отказ.Следовательно,работоспособность программного средства зависит от входных данных, и чем меньше эта зависимость, тем выше уровень надежности.В общем случае отказы программного обеспечения определяются как отклонения от правильного хода выполненияпрограммы вследствие ошибок, допущенных в процессе преобразования исходного алгоритма в действующуюпрограмму. А ошибка — это регистрируемый пользователем факт неудовлетворенности качеством программы, причинадефекта системы программного обеспечения; и наоборот, дефект рассматривается как проявление допущенной ранееошибки.Таким образом, надежность программного (и информационного) обеспечения можно определить как вероятность того, чтоотказ программного обеспечения, вызывающий отклонение получаемых результатов — выход их за допустимыепределы, не произойдет в течение заданного периода времени (при определенных условиях внешней среды).Следует иметь в виду, что не все отказы приводят к уменьшению надежности программного обеспечения, а толькоте, которые вызывают отклонение результата расчета от допустимых пределов.Под определенными условиями внешней среды обычно понимается состояние АСОИУ и описание входных данных впроцессе выполнения программы.
Состояние АСОИУ определяется в основном возможностями вычислительныхсредств обработки и хранения информации (например, объемом главной оперативной памяти) и зависит от требований кпрограммному обеспечению в части его способности нормально функционировать при наличии отказов. Под способностью подразумеваются свойства программного обеспечения, которые закладываются при его проектировании (например,возможность смены программ в памяти; возможность возобновления работ с некоторых контрольных точек и т.
д.). Вобщем случае работа в условиях внешней среды, не предусмотренных техническим заданием и проектом программногообеспечения, приведет к снижению надежности последнего.Временной фактор при расчете надежности учитывает время, необходимое для вычислительного процесса решениятой или иной задачи. Выделение определенного временного интервала для оценки качества программного обеспечения,по-видимому, целесообразно для систем реального времени, в которых непредсказуемыми являются число расчетов полюбой из действующих программ, состояние базы данных и моменты начала выполнения той или иной программы.Каждый раз перед повторным запуском программы необходимо либо восстанавливать исходное состояние памяти, либоосуществлять серию последовательных просчетов программы, при которых определенным образом последовательноизменяется состояние базы данных.36Модель надежности программного и информационного обеспечения— это математическая модель, построенная для оценкизависимости надежности программного и информационного обеспечения от некоторых определенных параметров.Например, параметров, связанных с какой-либо ветвью программы на подмножестве наборов входных данных, спомощью которых эта ветвь контролируется.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
