Радиоэлектронные системы Основы построения и теория. Справочник . Под ред. Я.Д. Ширмана (2007) (1151789), страница 85
Текст из файла (страница 85)
12.1.3. Проектирование, производство и испытание систем Проектирование — наиболее ответственный этап разработки систем. Поставленные требования должны быть прежде всего тщательно уяснены и сопоставлены с характеристиками имеющихся (если такие есть) систем аналогичного назначения. Считается полезным анализ путей удовлетворения поставленным требованиям при известной идеализации решаемой проблемы.
Целесообразно разбиение системы на части (декомпозиция) с последующим уяснением совместного функционирования частей (композицией). Варианты декомпозиции и композиции сопоставляются при проектировании с постепенным снятием идеализирующих предположений. Наряду с конкретизацией взаимодействия частей системы уточняются особенности ее функционирования в системе высшего порядка. Во всей этой работе учитывается опыт эксплуатации имеющихся образцов, используются математические методы оптимизации, данные математического и натурного моделирования.
Особенно ценны технические решения, существенно повышающие эффективность работ за счет использования новых принципов. Сам фактор новизны, осложняющий производство, не всегда относят к числу достоинств. Однако приходится учитывать, что без задела новых решений технический прогресс невозможен. Технические предложения, эскизные проекты и технические проекты. Различаются глубиной проработки.
Техническое проектирование требует значительно больших усилий, чем эскизное, и еще больших, чем техническое предложение. Техническое проектирование проводят обычно с учетом замечаний, полученных по эскизному проекту, с задачей подготовки технической документации„ необходимой для создания опытного образца. Иногда заранее учитываются возможности последующей модернизации. Составной частью технического проектирования является конструирование аппаратуры.
Его проводят с учетом условий эксплуатации аппаратуры, допустимых ее массогабаритных характеристик, располагаемой элементной базы, имеющейся и перспективной технологии производства, положений государственных и отраслевых стандартов. Изготовление и испытания опытного образца.
Решение на изготовление принимают, как правило, после защиты технического проекта и приема его специальной комиссией. Изготовление образца требует обычно кооперации подразделений, организаций (фирм), ведомств. Возможна кооперация в международном масштабе. Налаживание образца системы после изготовления — трудоемкий этап ее разработки. Условия работы образца при- ближают постепенно к реальным.
В зависимости от его важности, сложности образец подвергают заводским, межфирменным, государственным и т.п. испытаниям. На основе результатов испытаний принимаются решения о приеме системы, внесении доработок, запуске в серийное производство. В силу ответственности решений их принимают обычно на достаточно высоком уровне.
Серийное производство. Рассчитано на более широкую, чем опытное, кооперацию подразделений и организаций. Подготовку производства нацеливают на совершенствование его технологии и организации, включая контроль качества изделий, на повышение производительности труда. Лицам, приступвющим к производству аппаратуры, передается опыт разработчиков. В процессе серийного производства необходимого количества аппаратуры совершенствуются технология и организация производства, возможна.модернизация аппаратуры. Серийные образцы подвергают периодическим контрольным испытанняи на соответствие их показателям, уточненным при приеме опытного образца.
12.1.4. Эксплуатация систем ° ввод элементов систем и систем в целом в эксплуатацию; ° приведение их в установленную степень готовности к использованию; ° использование по назначению; ° техническоб обслуживание и ремонт; ° хранение; ° транспортирование; ° снятие с эксплуатации.
Ввод в эксплуатацию производится после изготовления или капитального ремонта и предусматривает подготовительные работы: контроль, приемку и закрепление элементов системы за подразделениями; документальное оформление готовности к нормальной (штатной) эксплуатации.
Важнейшими составными частями эксплуатации объекта (РЭС) являются мероприятия контроля технического состояния объекта (исправности, работоспособности, готовности к работе по назначению) и ее технического абатуживания объекта (периодического, планового, непланового, регламентированного и т.д.), рассчитанные на повышение готовности к выполнению поставленных задач (разд.
!2.3). В процессе технического обслуживания объекта могут привлекаться к проведению наиболее сложных его видов (а также отдельных видов ремонта) специализированные подразделения и организации. В условиях широкого использования образцов техники (войсковой, в частности) существенное значение приобретают в связи с изложенным мероприятия изолирования технического обслуживания и ремонта.
Отдельные мероприятия технического обслуживания предусматриваются в соответствии с документацией в процессе хранения (длительного, краткосрочного) и транспортирования образцов техники. Снятие с эксплуатации проводят после документального оформления наступления так называемого предельного состояния объекта эксплуатации, когда и дальнейшее его использование и ремонт оказываются невозможными или нецелесообразными. 12.2.
Элементы теории массового обслуживания Теория массового обслуживания [6.27-б.28) изучает ситуации обслуживания случайного потока заявок (требований) ограниченным числом обслуживающих каналов. По прошествии некоторого случайного времени обслуживания Т~ь..я канал готов к работе над следующей заявкой. Рассматриваемая ситуация характерна для телефонных станций, билетных касс, систем локационного опознавания, навигационных систем активного запроса и ответа (САЗО), систем локационного сопровождения целей и наведения на них средств поражения, ЭВМ с ограниченным числом процессоров. К основным понятиям теории массового обслуживания принадлежат: ° режимы обслуживания (разд.
12.2.1); ° потоки заявок (разд. 12.2.2); ° законы распределения времени обслуживания одним каналом; ° вероятности отказов в обслуживании; ° среднее время ожидания в возможной очереди на обслуживание; ° пропускная способность системы обслуживания (разд. 12.2.4-12,2.б), Ряд положений теории надежности (разд. 12.3) можно считать применениями теории массового обслуживания. 12.2.1. Режимы обслуживания Различают режимы с приоритетаи и режимы без приоритета обслуживания отдельных заявок. К последним относят режимы: ° обслуживания с отказами; ° с ожиданием (без отказов); ° смешанные (с ограничениями по времени пребывания заявок в очереди или по длине очереди).
12.2.2. Потоки заявок Поток заявок чаше всею считаются стационарным (рвзд. 12.4). Вероятность поступления некоторого числа заявок за конечный интервал времени 5г = гз — ц определяются тогда величиной 5г. Чаще всего поток заявок считают ординарным — заявки поступают поодиночке, а не парами или тройками. Простейший поток заявок. Это стационарный и ординарный поток без паследебствия (с паследействием -это влияние события поступления заявки на последующие поступления, разд. !2.4). Вероятность поступления ровно т заявок за время т определяется законом Пуассона, см.
(27.10), (27.55), р (т)=(л т) е ' !т~ (! 2.1) Здесь Хз — интенсивность потока заявок — среднее их число за единицу времени. Плотность вероятности распределения интервалов между заявками в простейшем потоке подчиняется экспоненциальному закону плотности вероятности интервалов Т между заявками (разд. 12.4) р(Т) = Лз е ~' Математическое ожидание (среднее) и дисперсия интервалов Т между поступлениями заявок определяются выражениями Тзср 1!)~з ° сг 1~) з (!2 3) 183 ПРи Увеличении /с отношение пт /Ть р:1/(/с+1) 2 2 уменьшается и поток Эрланга приближается к периодическому потоку с периодом Тсср.
Простейший же поток й = 0 — наиболее хаотический из потоков Эрланга и, как можно показать, из всех случайных потоков. Последнее определяет широкое использование модели простейшего потока в теории массового обслухсивания, теориях надежности (разд. 12.3) и фотоприема (разд. 13.8, 17.12). 72.2.3. Время обслуживания одним каналом В теории считают случайной величиной. Плотность вероятности этой величины описывают, например, экспоненциальным законом, аналогичным (12.3), р(Тоб л)=де" (12.5) Параметр ц выражается через среднее время обслу- живания р = 1/Тобол ср и характеризует число заявок, которые могут быть обслужены за единицу времени одним каналом.
72.2.4. Вероятности отказов в системах бесприоритетного обслуживания с огпказами В установившемся режиме п-канального бесприоритетного обслуживания с отказами при условиях (12.1), (12.5) вероятность события занятости /с каналов (О < /с < п) определяется формулой Эрланга: Рк =(а /И)/ ~~ а //!, /=0 (12,6) где а — отношение средних значений времени обслужи- вания одним каналом и интервала между поступления- ми заявок: а — Лз/р — Т обсл ср / Тз ср.
(12.7) Вероятность отказа в обшузкивании — вероятность занятости всех и каналов Рот =Ря — — (а" /и1)/~~~ а /й. (12.8) /=О Она уменьшается с увеличением и, особенно при а < 1. Для одноканальной системы обслуживания и = 1 а /з сбсл ср Є— — — — — . (12.9) 1+а /з+2, Т, +Т. Пример.
РЭС наведения зенитных управляемых ракет на самолеты противника (5.4] включает и= 4; 6; 7 подсистем (комплексов) с параметром обслуживания 184 Наложение простейших потоков заявок образует простейший поток с суммарной интенсивностью Лэт. Потоки Эрланга й-го порядка. Образуются из простейшего потока в результате пропуска /с заявок.