Математическая морфология.
Электронный математический и
медико-биологический журнал. - Т. 9. -
Вып. 2. - 2010. - URL:
http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/TITL.HTM
http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/N-26-html/TITL-26.htm
http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/N-26-html/cont.htm
УДК 621.396.6
УСТРОЙСТВО
ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ БЛОКОВ
Ó 2010
г. Клюев А. В., Бондаренко Д. Л.
В статье рассматривается вопрос сокращения времени поиска дефектов
блоков радиоэлектронной аппаратуры войсковой ПВО. Представляется устройство
диагностирования цифровых блоков. Предлагается новый способ определения места и
характера дефекта в цифровом блоке, который позволяет
значительно сокращать время диагностирования цифровых блоков в отличии от существующих.
Ключевые слова: экспресс диагностика,
отказ, диагностирование, сокращение время, статистическая информация
В настоящее время, техническое
диагностирование имеет огромное значение в предупреждении выхода из строя исправных
изделий войсковой ПВО. В свете действующего приказа МО 1999 года № 019, в котором
регламентируется системный подход к эксплуатации ВВТ Вооружённых Сил РФ по состоянию,
предотказовая стратегия технического диагностирования становится наиболее актуальной.
Выделяют несколько
направлений в системе технического диагностирования:
1. Применение методов математического
моделирования для определения тенденции изменения технического состояния аппаратуры.
2. Специально организованные наблюдения за
эксплуатируемой аппаратурой для изменения её параметров и накопление величин
этих параметров во времени с целью их последующей статистической обработки для
выявлений тенденций к изменениям.
3. Применение профилактических испытаний
цифровой аппаратуры с помощью программного тестирования и изменение напряжений
вторичных источников питания в некоторых пределах от номинального значения.
Первое направление практически не
реализовано по причине высокой трудоёмкости и недостаточной точности.
Второе направление имеет низкую
достоверность и оперативность.
Из этих направлений практическую
реализацию получило третье, содержащее ряд запатентованных способов поиска дефектов
в цифровых блоках, использующих различные методики диагностики.
Существующие
способы диагностирования цифровых блоков были реализованы в устройстве (рис.
1).
Рис.
1. Внешний вид устройства диагностирования и типового блока
Уникальность
устройства заключается в том, что оно позволяет производить диагностирование
исправного типового цифрового блока вне изделия, и с помощью разработанного
программного обеспечения, способно осуществлять управление напряжением питания,
накапливать статистическую информацию об отказах и прогнозировать возможные
отказы.
Сопряжение
программного обеспечения с типовым блоком производится с помощью компонентов
(рисунок 2).
Рис. 2
Недостатком
устройства является достаточно высокие временные затраты на диагностирование в
случае проверки цифровых блоков с большим количеством элементов и межэлементных
соединений.
Для
сокращения времени поиска дефектов предлагается в процессе эксплуатации
цифровых блоков набирать статистику по возникающим дефектам. На основе
собранных данных определяются частоты появления всех возможных дефектов для каждой
группы идентичных цифровых блоков. Частота i-го дефекта из множества возможных
определяется по формуле
,
где 
– количество
дефектов i-го
типа из общего числа возникающих
дефектов цифрового блока;
–
общее число возникших дефектов в данной группе цифровых блоков за предшествующий
период эксплуатации;
–
порядковый номер дефекта из множества возможных в рассматриваемой группе
цифровых блоков.
Перед очередным диагностированием цифрового блока,
используя его принципиальную схему и
теорию булевых функций, создают аналитическую эталонную копию блока. В процессе
диагностирования цифрового блока, под управлением программы,
поочередно моделируют дефект, выбранный из множества возможных, при этом
очередность выбора дефекта определяется частотой его появления, начиная с
наибольшей.
Для каждого промоделированного дефекта
формируют в объеме, вычисляемом с помощью метода детерминированных направлений
сущность данного метода идентична предыдущему методу детерминированных
направлений. На аналитическую эталонную копию диагностируемого цифрового блока,
в которой отсутствуют дефекты, способом последовательного перебора подают многоразрядные
кодовые наборы по количеству входов 
, в объеме 
. Причем из этого объема отбирают только такие входные
многоразрядные кодовые наборы, которые приводят к изменению выходного отклика.
Группируют их в интервалы, которые затем запоминают. Выбор кодового набора из
каждого интервала осуществляют вероятностным методом, с помощью генератора
случайных чисел.
На этапе диагностирования, под
управлением программного обеспечения персональной ЭВМ, поочередно моделировался
дефект. При этом для каждого
промоделированного дефекта, формировались 16 разрядные псевдослучайные кодовые наборы, которые одновременно
подавались на входы аналитической эталонной копии, расположенной в персональной
ЭВМ, а через ее порт и устройство сопряжения, на входы цифрового блока, с
выходов которого, через это устройство сопряжения отклики кодовых наборов
принимались и сравнивались с откликами аналитической эталонной копии. При
появлении результата совпадения определялся характер дефекта и его
месторасположение в цифровом блоке.
Применение предлагаемого устройства позволит существенно (до 30%) снизить среднее время диагностирования блока.
Статистическая информация об отказах, получаемая с помощью устройства диагностирования позволит сузить границы поиска неисправности, выявляя наиболее подверженные выходу из строя элементы и узлы сложных РЭС войсковой ПВО. Соответственно, применение данного способа технического диагностирования сложных РЭС даст возможность значительно сократить время поиска отказов в устройствах сложных РЭС войсковой ПВО и как следствие, скорейшего их устранения и приведение изделий в боевую готовность.
литературА
1.
Авторское свидетельство РФ № 2133479, кл. G 01 R
31/28, G 06 F 11/26, 1999.
2.
Авторское свидетельство РФ № 2255369, кл. G 06 F 11/22, G 01 R 31/317, 2005.
3.
Патент
США № 3719885, кл. G 01 R 15/12, 1973.
4.
Авторское свидетельство СССР № 840770, кл. G 01 R
31/28, 1981.
5.
Авторское свидетельство СССР № 1401419, кл. G 01 R
31/28, 1988, (прототип).
THE DEVICE OF DIAGNOSING OF DIGITAL BLOCKS
Kluev A., Bondarenko D.
The question of reduction of time of search of defects of the Army AD radioelectronic
equipment is considered. The device of diagnosing of digital blocks is
represented. The new way of definition of a place and character of defect in
the digital block is offered which allows considerably to reduce time of
diagnosing of digital blocks as against existing.
Key words: the express train diagnostics, refusal,
diagnosing, reduction time, the statistical information
Военная академия войсковой
ПВО Вооруженных Сил Российской
Федерации имени
Маршала Советского Союза А.М. Василевского
(ВА ВПВО ВС РФ)
Поступила в редакцию
28.05.2010.