Міністерство освіти і науки України

Кіровоградський національний технічний університет

На правах рукопису

КОВАЛЕНКО АННА СТЕПАНІВНА

УДК 004.891:681.518.5

МЕТОДИ ТА МОДЕЛІ ТЕХНІЧНОЇ ДІАГНОСТИКИ

ІНТЕГРОВАНИХ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ

05.13.06 – інформаційні технології

Дисертація на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Науковий керівник

Смірнов Олексій Анатолійович

доктор технічних наук, професор

Кіровоград – 2016

2

ЗМІСТ

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ, СИМВОЛІВ, ОДИНИЦЬ, СКОРОЧЕНЬ I

ТЕРМІНІВ ............................................................................................................................. 4

ВСТУП........……………………………………………………………………………...…7

РОЗДІЛ 1. АНАЛІЗ СУЧАСНОГО СТАНУ ТЕХНІЧНОЇ ДІАГНОСТИКИ

ІНТЕГРОВАНОЇ ІНФОРМАЦІЙНОЇ СИСТЕМИ. ОБГРУНТУВАННЯ ВИБОРУ

НАПРЯМКУ ДОСЛІДЖЕНЬ. ............……………………………………………….…..16

1.1 Роль і місце в удосконаленні та розвитку інформаційних технологій

інтегрованих інформаційних систем щодо організації та контролю повітряного

простору України .............................................................................................................. .16

1.2 Аналіз особливостей технічної діагностики й обслуговування інтегрованої

інформаційної системи ............................................................................................ ……..19

1.3 Вибір та обґрунтування показників ефективності технічної діагностики

інтегрованої інформаційної системи...................................................................... ……..26

1.4 Постановка задачі досліджень. .................................................................................. 30

Висновки за розділом 1...................................................................................................... 32

РОЗДІЛ 2. МЕТОД ПОБУДОВИ СИСТЕМИ ТЕХНІЧНОЇ ДІАГНОСТИКИ

ІНТЕГРОВАНИХ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ.......................................................... 34

2.1 Формалізація інтегрованої інформаційної системи та її елементів ...................... 34

2.2 Розробка моделі системи технічної діагностики інтегрованої інформаційної

системи .....................................................................................................................................42

2.3 Розвиток метода побудови експертної системи технічної діагностики

інтегрованих інформаційних систем................................................................................ 57

Висновки за розділом 2...................................................................................................... 70

РОЗДІЛ 3. МЕТОД ПЛАНУВАННЯ ТЕХНІЧНОГО ОБСЛУГОВУВАННЯ

ІНТЕГРОВАНОЇ ІНФОРМАЦІЙНОЇ СИСТЕМИ.......................................................... 71

3.1 Процедура здійснення автоматизованої перевірки результатів вимірювання

параметрів об’єкту ІІС ....................................................................................................... 71

3

3.2 Структура здійснення автоматизованого технічного діагностування інтегрованої

інформаційної системи ...................................................................................................... 80

3.3 Алгоритм удосконаленого метода визначення оптимального комплексу робіт

по відновленню працездатності інтегрованої системи технічної діагностики в

умовах ресурсних обмежень .................................................................................. 92

Висновки за розділом 3.................................................................................................... 103

РОЗДІЛ 4. ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ ЗАПРОПОНОВАНИХ

МЕТОДІВ.............................................................................................................. 104

4.1 Розробка інформаційної моделі для особи, що приймає рішення з оцінки

технічного стану інтегрованої інформаційної системи.............................................104

4.2 Оцінка діяльності особи, що приймає рішення, щодо технічного

стану інтегрованої інформаційної системи ................................................................110

4.3. Оцінка ступеня обґрунтованості прийняття рішень при використанні

розроблених методів та інформаційних моделей ......................................................... 119

4.4. Оцінка економічної ефективності запропонованих методів..............................121

Висновки за розділом 4.................................................................................................... 128

ВИСНОВКИ...................................................................................................................... 129

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ ........................................................................ 131

ДОДАТОК А. ХАРАКТЕРИСТИКИ ТА ПОРЯДОК КОНТРОЛЮ ПАРАМЕТРІВ

РАДІОЛОКАЦІЙНОЇ СТАНЦІЇ П-18 ....…………………………………………….148

ДОДАТОК Б. ОСНОВНІ ЗАСОБИ ВІЗУАЛІЗАЦІЇ ТЕХНІЧНОГО СТАНУ.... ……153

ДОДАТОК В. АКТИ РЕАЛІЗАЦІЇ РЕЗУЛЬТАТІВ ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ ... 161

4

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ, СИМВОЛІВ, ОДИНИЦЬ,

СКОРОЧЕНЬ І ТЕРМІНІВ

АКД – апаратура контролю та документування;

АПД – апаратура передачі даних;

АРМ – автоматизоване робоче місце;

АС – апаратура сполучення;

БД – база даних;

БЗ – база знань;

ГС – група серверів;

ДІ – джерело інформації (засіб спостереження або навігації) ;

ДІІС – державна інтегрована інформаційна система;

Е (Ш) – екстрактори (шлюзи);

ЕС – експертна система;

ЗВ – засоби відображення;

ЗВІ – засіб відображення інформації;

ЗЗОД – засоби зв’язку та обміну даними;

ЗКД – засоби контролю та документування;

ЗМП – запасне майно та приладдя;

ЗН – засіб навігації;

ЗОВДК – засоби обробки, відображення, документування і контролю;

ЗУ – засіб управління;

ЗСУ – Збройні Сили України;

ІІС – інтегрована інформаційна система;

ІМ – інформаційна модель;

ІПС – інтегрована підсистема спостереження;

КА – кінцевий абонент;

КЗ – канал зв’язку (тракт передачі даних);

5

КЗА – комплекс засобів автоматизації;

КМ – концептуальна модель;

КО – кінцеве обладнання з закритою архітектурою;

КПД – канал передачі даних;

КФ – контроль функціонування;

МВС – Міністерство внутрішніх справ;

МЗ – мережа зв'язку;

МОЗ – Міністерство охорони здоров’я;

МП – модуль пошуку ефективніших систем;

ОЗ – обчислювальний засіб;

ОПР – особа, що приймає рішення;

ОТД – оператор технічної діагностики;

ОУ – об’єкт управління;

ПерЗ – передавальний засіб;

ПЗП – пристрій захисту від похибок;

ПК – пункт контролю;

ПО – повітряний об’єкт;

ПС – Повітряні Сили;

ППС – пристрій перетворення сигналів;

ПрЗ – приймальний засіб;

ПУ – пункт управління;

ПЧФ – просторово-часові фільтри;

РВПО – результат вимірювання параметрів об’єкту;

РЛС – радіолокаційна станція;

СБУ – Служба безпеки України;

СКБД – система керування базами даних;

CП – судження про події;

ТД – технічна діагностика;

6

ТД ІІС – технічна діагностика інтегрованої інформаційної системи;

ТЗСПП – технічні засоби спостереження повітряного простору;

ТО – технічне обслуговування;

ХЗВП – характеристики засобів вимірювання та персоналу;

ЯМ – ядро мережі.

7

ВСТУП

Розвиток інтеграційних процесів є найважливішою характеристикою сучасного

світу. На сьогоднішній день інтеграція органічна в усіх державних та недержавних

структурах. Інтеграційні процеси стали одним з найважливіших факторів, що

впливають на темпи технічного, економічного росту держав. В свою чергу динаміка

і розмах інтеграційних процесів знаходиться в тісному взаємозв’язку з

інформаційними технологіями та інформаційними системами зокрема. Процес

інтеграції інформаційних систем полягає в формуванні глобального інформаційного

ресурсу з множини локальних, таким чином щоб результат його застосування

перевищував суму локальних. Актуальність цього питання пов’язана з постійним

збільшенням обсягів інформації, різноманіттям її форматів та способів

опрацювання, з розвитком інформаційних ресурсів і сервісів, які призначені для

колективного використання.

Разом з тим інтенсивність використання повітряного простору у всіх країнах

світу з року в рік поступово зростає. При цьому неухильно зростає також кількість

порушень порядку використання повітряного простору України. Спостерігається

стійка тенденція використання повітряних засобів для здійснення контрабанди,

терористичних дій та хуліганства у повітрі. Нехтування правилами польотів

призводить до підвищеної небезпеки у повітрі. Не виключена загроза використання

бойових літальних апаратів з боку країн, які мають територіальні та інші претензії

до України.

Основоположним документом, що визначає державне регулювання діяльності в

галузі авіації та використання повітряного простору України, спрямоване на

гарантування безпеки авіації, забезпечення інтересів держави, національної безпеки

та потреб суспільства і економіки у повітряних перевезеннях та авіаційних роботах,

є Повітряний кодекс України [108].

Одним з напрямів реалізації державної політики у сфері використання

повітряного простору України Повітряний кодекс визначає здійснення контролю за

дотриманням порядку та правил його використання. При цьому інструментом для

8

отримання інформації про повітряну обстановку, на підставі якої приймаються

рішення щодо використання повітряного простору тими або іншими повітряними

суднами, є інформаційна система забезпечення управління рухомими об'єктами, яка

включає в себе засоби зв'язку, навігації та спостереження [108].

Сучасні досягнення у галузі інформаційних технологій, зв'язку, навігації і

спостереження, їх інтеграція у межах єдиної інформаційної системи дають змогу

забезпечити належний рівень безпеки руху, підвищити ефективність використання

всіх видів транспорту.

У багатьох розвинутих державах світу, насамперед у США, Японії, країнах

Європейського Союзу, створюються інтегровані високотехнологічні засоби і

системи, що застосовуються у процесі управління всіма видами рухомих об'єктів як

у цивільній, так і у військовій галузі.

В Україні функціонують відомчі системи інформаційного забезпечення

процесів управління рухомими об'єктами в авіаційній галузі. Але рівень оснащення

та інтеграції систем зв'язку, навігації і спостереження в єдину інформаційну систему

є недостатнім. Застаріла інфраструктура, неузгодженість підходів до розв'язання

споріднених завдань, обмеженість в інформаційній взаємодії щодо створення

сучасних високотехнологічних систем управління рухомими об'єктами є причиною

технічного та технологічного відставання України. Прийнято розпорядження

Кабінету Міністрів України “Про схвалення Концепції створення державної

інтегрованої інформаційної системи забезпечення управління рухомими об’єктами

(зв’язок, навігація, спостереження)”, створена Міжвідомча робоча група з розробки

проекту “Концепції створення державної інтегрованої інформаційної системи

забезпечення управління рухомими об'єктами (зв'язок, навігація, спостереження)”,

прийнята Постанова Кабінету Міністрів України “Про затвердження Державної

цільової науково-технічної програми створення державної інтегрованої

інформаційної системи забезпечення управління рухомими об'єктами (зв'язок,

навігація, спостереження)” [36, 114].

Актуальність теми. Стрімкий розвиток інфокомунікаційних технологій

зумовили створення й впровадження у всі галузі національної економіки

9

інформаційних систем (ІС) різного призначення: державних, галузевих,

інформаційно-управляючих та ін. Водночас їх розрізненість у підпорядкуванні,

дублювання у використанні, неузгодженість тощо ускладнює досягнення сучасного

рівня інформаційної діяльності. Означене викликало необхідність створення

інтегрованих інформаційних систем (ІІС) з метою організації окремих компонентів –

існуючих ІС – в єдину систему інформаційного забезпечення для об’єднання їх

інформаційних ресурсів, реалізації узгодженої й цілеспрямованої взаємодії.

Означений світовий тренд визначив нагальну потребу створення вітчизняних

інтегрованих ІС. В тому числі на державному рівні визначено перспективним

розроблення ІІС, зокрема для забезпечення управління рухомими об’єктами,

повітряним рухом, шляхом інтегрування державних і недержавних систем та засобів

зв’язку, навігації і спостереження з метою надання відповідним користувачам

своєчасного доступу до необхідних інформаційних ресурсів та достовірних даних.

Разом з тим постає задача технічної діагностики (ТД) ІІС з метою забезпечення її

безперервної і точної роботи. Адже окремі несправності деяких засобів не

характеризує їх непрацездатність у цілому, то несправний працездатний засіб може

видавати хибну інформацію, і до того ж вона може дублюватися на різні підсистеми

ІІС, що унеможливлює коректну роботу ІІС в цілому. Водночас більшість технічних

засобів існуючих ІС, на базі яких створюється ІІС, є застарілими та в наслідок

інтенсивної експлуатації піддалися значному зношуванню. За таких умов необхідні

конкретні кроки у вирішенні завдань з якісного прийняття рішення щодо технічного

обслуговування ІІС на підставі сучасної системи технічної діагностики.

Теоретичні основи сучасних методів розробки систем ТД закладені в роботах

відомих вчених, серед яких Абрамчук В. Е., Алексєєва Т. В., Бабанська В. Д.,

Башта Т. М., Веклич В. Ф., Заболотній С. В., Клюєв В. В., Костюков А. В.,

Локазюк В. М., Павленко П. М., Пархоменко П. П., Поморова О. В. Значний внесок

щодо систем підтримки прийняття рішень зробили відомі закордонні та вітчизняні

вчені: Аде Ф. Г., Андрощук О. С., Герасімов Б. Н., Кирилов В. Н., Козлов С. А.,

Норвіг П., Поспєлов Д. А., Рассел С., Тимочко А. І., Тимченко А. А., Тюрінг А.,

Шаронова Т. В., Шостак І. В., Хант Е. та інші. Аналіз наукових робіт показав, що

10

методи ТД інформаційних систем не дозволяють реалізувати ефективне технічне

діагностування ІІС. Адже ІІС, на відміну від інформаційних систем, є більш

складними системами, реалізованими за допомогою різнорідних технічних засобів,

телекомунікаційних та комп’ютерних мереж і відповідного програмного

забезпечення тощо, а підтримка високої ефективності функціонування мережі ІІС

ускладнюється рядом факторів: географічною віддаленістю об’єктів мережі один від

одного; засобами зв’язку, що використовуються; шумами, перешкодами, відмовами,

втратами даних при передачі по лініях зв’язку. Таким чином, значно ускладнюється

рішення завдань технічної діагностики ІІС і внаслідок невчасної та (або)

неправильної інформації щодо технічного стану за результатами ТД збільшуються

витрати часу на прийняття рішень щодо технічного обслуговування ІІС.

Отже тема дисертаційної роботи, а також наукова задача, яка полягає у

розробці методів та моделей технічної діагностики інтегрованих інформаційних

систем, є актуальними.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження

виконувались в межах: Державної цільової науково-технічної програми створення

державної інтегрованої інформаційної системи забезпечення управління рухомими

об'єктами (зв'язок, навігація, спостереження), науково-дослідної роботи «Розробка

системи технічної діагностики інтегрованої інформаційної системи забезпечення

управління рухомими об'єктами» ( держреєстрації 0114U003377), науково-

дослідної роботи «Технологія формалізації та автоматизованого рішення задач

розпізнавання ситуацій у інформаційних системах» ( держреєстрації

0114U003376).

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є скорочення витрат часу на

прийняття рішень щодо технічного обслуговування інтегрованої інформаційної

системи за результатами її технічної діагностики.

Для досягнення поставленої мети дисертаційної роботи й вирішення

сформульованої наукової задачі необхідно вирішити наступні взаємопов'язані

задачі:

11

– розробити модель системи технічної діагностики інтегрованої інформаційної

системи на основі результатів аналізу існуючих систем технічної діагностики;

– розвинути метод побудови експертної системи технічної діагностики

інтегрованих інформаційних систем;

– удосконалити метод побудови системи технічної діагностики інтегрованих

інформаційних систем;

– розробити метод планування технічного обслуговування інтегрованої

інформаційної системи.

Об'єкт досліджень: процес технічної діагностики інтегрованих інформаційних

систем.

Предмет досліджень: методи та моделі технічної діагностики інтегрованих

інформаційних систем.

Методи дослідження. В процесі виконання дисертаційної роботи використано:

системний аналіз при аналізі процесів визначення технічного стану елементів

інтегрованої інформаційної системи та розробці моделі системи технічно

діагностики інтегрованої інформаційної системи; методи математичної статистики

при розробці методу автоматизованого технічного діагностування ІІС; метод

представлення знань при розробці методу формалізації опису ІІС та її елементів, а

також при розробці структури бази даних для врахування технічного стану

елементів ІІС та вимог споживачів інформації; метод експертних оцінок при

формуванні структури експертної системи технічної діагностики ІІС;

графоаналітичний метод при побудові моделі оцінювання діяльності особи, що

приймає рішення щодо технічного стану елементів ІІС.

Наукова новизна отриманих результатів.

1. Вперше розроблено модель системи технічної діагностики інтегрованої

інформаційної системи на основі аналітичного методу моделювання, яка, на відміну

від існуючих, враховує автономне технічне діагностування кожного елемента ІІС та

загальний контроль її діагностування, що забезпечило створення підґрунтя для

розробки методу побудови системи технічної діагностики інтегрованих

інформаційних систем [51, 52, 57, 65-67, 69-71, 73].

12

2. Вперше розроблено метод планування технічного обслуговування

інтегрованої інформаційної системи, який, базуючись на методах математичної

статистики, враховує, на відміну від існуючих, статистичні результати вимірювань,

перевірку персоналу та засобів вимірювання, потреби споживачів інформації при

визначенні технічного стану об’єкта, що дозволяє в автоматизованому режимі

здійснювати перевірку результатів вимірювання параметрів і технічне

діагностування, а також визначити оптимальний комплекс робіт по відновленню

працездатності інтегрованої інформаційної системи в умовах ресурсних обмежень

[62, 63, 74, 77].

3. Удосконалено метод побудови системи технічної діагностики інтегрованих

інформаційних систем, який відрізняється від відомих застосуванням метода

створення розподілених баз даних з клієнт-серверною архітектурою та

використанням метода побудови ієрархічної експертної системи на основі логіки

предикатів першого порядку, що дозволяє автоматизувати оцінку технічного стану

інтегрованої інформаційної системи [59 - 61].

4. Одержав подальший розвиток метод побудови експертної системи технічної

діагностики інтегрованих інформаційних систем шляхом застосування методу

синтезу ієрархічної структури експертної системи, що дозволяє розпаралелювати

рішення завдань технічної діагностики інтегрованої інформаційної системи [54 - 56].

Практичне значення отриманих результатів.

1. Розроблено алгоритм удосконаленого метода визначення оптимального

комплексу робіт по відновленню працездатності інтегрованої інформаційної

системи забезпечення управління повітряним рухом в умовах ресурсних обмежень,

використання якого дозволило скоротити витрати коштів на технічне

обслуговування інтегрованої інформаційної системи на 10 – 12 % [63, 77].

2. Розроблено експертну систему для технічної діагностики інтегрованої

інформаційної системи забезпечення управління повітряним рухом, що дозволило

підвищити ступінь обґрунтованості прийняття рішень на 15 – 25% в результаті

збільшення кількості факторів, що враховується при визначенні технічного стану

[50, 59, 60, 62,72, 75, 77].

13

3. Розроблено засоби візуалізації технічного стану елементів інтегрованої

інформаційної системи забезпечення управління повітряним рухом, які підвищують

рівень сприйняття оператором інформації та скорочення витрат часу на прийняття

рішень на 75 – 85% [64, 76].

4. Результати дисертаційної роботи впроваджено: при проведенні технічної

діагностики багатоцільового моделюючого комплексу управління повітряним

рухому у Науково-виробничому інституті аеронавігації Кіровоградської льотної

академії Національного авіаційного університету (Акт про впровадження

результатів дисертаційної роботи від 15.01.16р. (додаток В)); в науково-дослідній

роботі «Варіант» на базі Харківського університету Повітряних Сил імені Івана

Кожедуба (Акт про впровадження результатів дисертаційної роботи від 23.03.15р.

(додаток В)); в навчальному процесі Кіровоградського національного технічного

університету (Акт реалізації результатів наукових досліджень дисертаційної роботи

від 15.12.15р. (додаток В)).

Практична значимість отриманих в дисертаційній роботі результатів

визначається можливістю їх використання при створенні систем ТД інтегрованих

інформаційних систем.

Особистий внесок здобувача. Основні результати дисертаційної роботи

отримані автором самостійно. В опублікованих у співавторстві наукових працях

здобувачеві належать: в [50] обґрунтована структура та процедура наповнення бази

даних технічного стану елементів системи технічної діагностики інтегрованої

інформаційної системи, розроблена розподілена база даних з клієнт-серверною

архітектурою для означеної системи; в [51] обґрунтована необхідність створення

системи технічної діагностики інтегрованих інформаційних систем;

в [52] запропоновані способи удосконалення технології розробки спеціального

математичного та програмного забезпечення, що реалізує стратегію ERP;

в [53] визначена доцільність наукового завдання створення моделі функціонування

інтегрованої інформаційної системи, складовими якої є різнотипні засоби

радіолокації, до яких висуваються різні вимоги щодо їх технічного стану у

залежності від категорії споживача; в [54] обґрунтована неефективність

14

використання експертної системи з класичною структурою для діагностики

інтегрованої інформаційної системи та визначено, що необхідна розробка іншої

структури експертної системи; в [55] запропонована структура експертної системи

технічної діагностики інтегрованої інформаційної системи, яка відрізняється від

відомих багаторівневою базою знань та даних; в [56] обґрунтовані вимоги до

структури експертної системи технічної діагностики інтегрованої інформаційної

системи; в [57] розроблена ієрархічна структура системи технічної діагностики

інтегрованої інформаційної системи з функціонально залежними підсистемами;

в [58] запропоновано опис інтегрованої інформаційної системи та її елементів, що

дозволяє перейти до створення програмного комплексу системи технічної

діагностики; в [59] розроблено структуру бази даних для обліку технічного стану

елементів інтегрованої інформаційної системи з урахуванням вимог споживачів

інформації; в [60] обґрунтовано набір даних для оцінки технічного стану

інтегрованої інформаційної системи; в [61] розроблено структуру експертної

системи, для усунення недоліків класичної архітектури та особливості технічної

діагностики інтегрованої інформаційної системи; в [62] розроблені правила оцінки

параметрів радіолокаційної станції при проведенні щоденного контролю

функціонування та визначення її технічного стану, розроблений метод

автоматизованого технічного діагностування інтегрованої інформаційної системи;

в [64] розроблені інформаційні елементи у вигляді мнемознаків для системи

відображення інформації про технічний стан ІІС та інформаційна модель діяльності

оператора.

Апробація результатів дисертації. Результати дисертаційної роботи,

доповідалися й обговорювались на 13 конференціях: тринадцята науково-технічна

конференція «Створення та модернізація озброєння і військової техніки в сучасних

умовах» (Феодосія, 2013, ДНВЦ) [65], IV науково-технічна конференція «Проблемні

питання розвитку озброєння та військової техніки Збройних Сил України» (Київ,

2013, ЦНДІ ОВТ ЗСУ) [66], V Всеукраїнська науково-практична конференція

«Інформатика та системні науки» (Полтава, 2014, ПУЕТ) [67], міжнародний

науково-практичний семінар «Комбінаторні конфігурації та їх застосування»

15

(Кіровоград, 2014, 2015, КНТУ) [68, 73], міжнародна науково-практична

конференція «Проблеми і перспективи розвитку ІТ-індустрії» (Харків, 2014, 2015,

ХНЕУ) [69, 72], науково-технічна конференція з міжнародною участю

«Комп’ютерне моделювання у наукоємних технологіях» (Харків, 2014, ХНУ) [70],

науково-практична конференція «Інформаційні технології та комп’ютерна

інженерія» (Кіровоград, 2014, КНТУ) [71], XI Міжнародна конференція «Стратегія

якості у промисловості і освіті» (Варна, Болгарія, 2015, ТУВ) [74], I Всеукраїнська

науково-практична конференція «Перспективні напрями захисту інформації»

(Одеса, 2015, ОНАЗ) [75], ІІ Міжнародна науково-практична конференція

«Інформаційні технології та взаємодії» (Київ, 2015, КНУ) [76], ІІ Міжнародна

науково-практична конференція «Інформаційні та телекомунікаційні технології:

освіта, наука, практика» (Алмати, Казахстан, 2015, КНДТУ) [77].

Публікації. За результатами дисертаційних досліджень опубліковано

28 наукових робіт, з яких 1 колективна монографія, 14 статей (включених до

Переліку наукових фахових видань України, які входять у науково-метричні бази, з

них 1 у закордонному виданні та 1 без співавторів); 13 тез доповідей на

всеукраїнських та міжнародних конференціях.

Структура й обсяг дисертаційної роботи. Дисертаційна робота складається зі

вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаних джерел і додатків.

Повний обсяг дисертації становить 165 сторінок, у тому числі 129 сторінок

основного тексту, 47 рисунків і 9 таблиць, список використаних джерел з

166 найменувань на 17 сторінках, 3 додатки загальним обсягом 18 сторінок.

16

РОЗДІЛ 1

АНАЛІЗ СУЧАСНОГО СТАНУ ТЕХНІЧНОЇ ДІАГНОСТИКИ

ІНТЕГРОВАНОЇ ІНФОРМАЦІЙНОЇ СИСТЕМИ. ОБГРУНТУВАННЯ

ВИБОРУ НАПРЯМКУ ДОСЛІДЖЕНЬ

Під інформаційними технологіями найчастіше розуміють прийоми, способи і

методи застосування засобів обчислювальної техніки при виконанні функцій збору,

зберігання, обробки, передачі і використання даних [2] або ресурси, необхідні для

збору, обробки, зберігання і розповсюдження інформації [149], де під інформацією

маються на увазі будь-які відомості та/або дані, які можуть бути збережені на

матеріальних носіях або відображені в електронному вигляді [40]. Разом з тим

можна стверджувати, що на цей час інформаційні технології у складних

інформаційних системах є одним з перспективніших напрямків технічного розвитку

держави [86, 90]. Та для безперервної та коректної роботи інформаційних систем

необхідні технічні діагностика та обслуговування. Тому дисертаційна робота

присвячена питанням технічної діагностики.

1.1 Роль і місце в удосконаленні та розвитку інформаційних технологій

інтегрованих інформаційних систем щодо організації та контролю повітряного

простору України

Недостатній технічний рівень державних і недержавних інформаційних систем

не дозволяє отримувати просторово-часову інформацію потрібної якості для

оперативного прийняття обґрунтованих рішень щодо управління рухомими

об'єктами, обміну інформацією між суб'єктами цих систем, а також володіти

оперативною ситуаційною транспортною обстановкою в межах держави.

Глобальні структурні зміни у світовій економіці та політиці, нові тенденції та

пріоритети в інформаційній діяльності, сучасні інформаційні технології, прояви

тероризму і несанкціоновані дії з використанням транспортних засобів та інших

17

рухомих об'єктів також вплинули на актуальність усунення цих недоліків, для чого

пропонуються такі шляхи [2, 40, 86, 90, 149]:

– проведення прикладних досліджень з проблем створення перспективних

засобів і систем зв'язку, навігації і спостереження;

– розроблення організаційної, функціональної та інформаційної структури

державної інтегрованої інформаційної системи забезпечення управління рухомими

об'єктами;

– створення і впровадження перспективних засобів зв'язку, навігації і

спостереження;

– розроблення новітніх технологій оброблення інформації;

– інтеграція засобів зв'язку, навігації і спостереження у рамках державної

інтегрованої інформаційної системи забезпечення управління рухомими об'єктами;

– створення умов для подальшого розвитку інноваційних засобів і систем

зв'язку, навігації та спостереження.

Наведене вище викликало нагальну потребу створення державної інтегрованої

інформаційної системи (ДІІС) забезпечення управління рухомими об'єктами

(зв'язок, навігація, спостереження).

Під ДІІС мається на увазі сукупність державних і недержавних систем та

засобів зв'язку, навігації і спостереження, які забезпечують одержання органами

управління рухомими об'єктами і відповідними органами державної влади та

іншими користувачами достовірної просторово-часової інформації про

місцезнаходження рухомих об'єктів та їх характеристики [36, 51, 65].

Тому метою Державної цільової науково-технічної програми створення

державної інтегрованої інформаційної системи забезпечення управління рухомими

об'єктами (зв'язок, навігація, спостереження) визначено створення ДІІС

забезпечення управління рухомими об'єктами, зокрема [36]:

– системи зв'язку з рухомими об'єктами, що відповідає сучасним вимогам та

міжнародним стандартам з належною технічною базою;

– системи навігації, що базується на сучасних технологіях, для розвитку

вітчизняних засобів навігації і впровадження їх у системи управління всіма видами

18

транспорту та користування цією системою органами МВС України, МОЗ України,

Міноборони України, СБУ;

– інтегрованої радіолокаційної системи та єдиної системи висвітлення

обстановки в Азово-Чорноморському басейні, що використовуватимуться з метою

доведення рівня якості контролю навколишнього простору та інформаційного

забезпечення управління рухомими об'єктами до сучасних вимог.

Основні завдання Програми [36]:

– створення організаційно-функціональної та інформаційної структури;

– створення інтегрованих систем і засобів спостереження;

– створення та розвиток інтегрованої радіолокаційної системи контролю

повітряного простору України;

– створення та розвиток єдиної системи контролю за надводною обстановкою в

Азово-Чорноморському басейні;

– створення та розвиток інтегрованих систем і засобів навігації;

– удосконалення засобів зв'язку і створення системи зв'язку;

– створення навчально-матеріальної бази для підготовки фахівців, які

забезпечують експлуатацію систем та засобів державної інтегрованої інформаційної

системи, та підвищення їх кваліфікації.

Очікуваними результатами Програми є [36]:

– створені вітчизняні засоби зв'язку, навігації і спостереження, а також сучасна

інфраструктура для забезпечення постійного та ефективного контролю наземного,

повітряного та водного простору України;

– підвищений рівень безпеки руху на транспорті;

– науково-технічна база для подальшого розвитку вітчизняних засобів зв'язку,

навігації і спостереження, удосконалена система управління рухомими об'єктами.

Таким чином, за результатами аналізу нормативних документів можна

стверджувати, що при створенні ДІІС постає необхідність в проведенні досліджень

та розгляді питань розроблення і впровадження баз (сховищ) даних та баз знань в

автоматизованих системах, дослідження, розроблення архітектури та методів

побудови багаторівневих, територіально розосереджених комп’ютерних систем та

19

мереж із розподіленими базами даних та знань. Тому вирішення проблемних питань

з створення, розвитку та використання ДІІС здійснюється в рамках удосконалення

та розвитку інформаційних технологій.

1.2 Аналіз особливостей технічної діагностики й обслуговування

інтегрованої інформаційної системи

При проведенні огляду літератури було встановлено, що багатьох

стандартизованих понять, як, наприклад, “інтегрована інформаційна система” та

інших не існує. Це може привести до неоднозначного тлумачення питань

призначення та задач, що вирішуються. В дисертаційній роботі використано

понятійний апарат наведений в [66, 70, 94].

ДІІС формуватиметься шляхом інформаційного об'єднання інтегрованих

підсистем зв'язку, навігації і спостереження, Головного та інших інформаційних

центрів.

Таким чином, ІІС – сукупність систем та засобів зв'язку, навігації і

спостереження, які забезпечують одержання користувачами достовірної просторово-

часової інформації про місцезнаходження й характеристики об'єктів.

Інтегрована підсистема зв'язку – сукупність взаємопов'язаних засобів зв'язку,

які забезпечують своєчасний обмін даними та доведення необхідної інформації до

органів управління об'єктами.

Інтегрована підсистема навігації – сукупність взаємопов'язаних територіально

розподілених засобів навігації та пунктів обробки навігаційної інформації, які

забезпечують отримання просторово-часових даних для виконання завдань

управління рухомими об'єктами з необхідними параметрами точності.

Інтегрована підсистема спостереження (ІПС) – сукупність взаємопов'язаних

територіально розподілених засобів спостереження і пунктів обробки інформації, які

забезпечують контроль космічного, повітряного, наземного, надводного і

підводного простору шляхом визначення місцезнаходження, розпізнавання та

20

супроводження об'єктів з метою надання органам управління об'єктивної

оперативної інформації.

Інформаційні центри – центри збору, обробки, узагальнення та відображення з

використанням картографічних даних інформації, яка надходить від інтегрованих

підсистем зв'язку, навігації і спостереження з метою інформаційно-аналітичного

забезпечення користувачів достовірною інформацією.

Роль та місце ІІС в інформаційному забезпеченні держави спрощено наведено

на рисунку 1.1.

Інформація, що отримується об’єктами системи, узагальнюється та видається

споживачам в потрібній для них формі. При цьому об’єднання інформації може

проводитись попередньо як на проміжних пунктах управління (комплексах засобів

автоматизації), так і після її отримання всією системою.

За інформацією, що відображається на різних засобах відображення інформації

(ЗВІ), особа, що приймає рішення (ОПР), здійснює виконання поставлених завдань:

оцінку повітряної обстановки або здійснення контролю польотів літаків. Оцінка

повітряної обстановки здійснюється на основі інформації, представленої в

інформаційній моделі, створеної на пунктах управління (ПУ) за допомогою ЗВІ

різного типу. При отриманні інформації про повітряні об’єкти від джерел інформації

відбувається її автоматична обробка засобами збору і обробки інформації

комплексами засобів автоматизації (КЗА) ПУ. ОПР здійснює управління роботою

пристроїв відображення інформації, контролює склад інформації, що

відображається, залежно від завдань оцінки обстановки.

В процесі оцінки повітряної обстановки з використанням системи

інформаційного забезпечення велика різноманітність представленої в інформаційній

моделі інформації вимагає оцінки її відповідності поставленим завданням і

можливостям операторів та ОПР по її обробці.

Необхідно також досліджувати характер діяльності операторів та ОПР і

відповідність існуючій інформаційній моделі, характеру і етапам прийняття рішень.

21

Рисунок 1.1 – Роль та місце ІІС в інформаційному забезпеченні держави:

РЛС – радіолокаційна станція; ЗН – засіб навігації; ПУ – пункт управління;

ПК – пункт контролю; КЗА – комплекс засобів автоматизації;

КЗ (стрілки) – канали зв’язку (тракти передачі даних).

Розглянемо систему, що включає елементи ПУ, які безпосередньо забезпечують

відображення інформаційної моделі повітряної обстановки та їх аналіз. При такому

підході зникає необхідність аналізувати процеси добування, обробки і передачі

інформації в інших ланках системи управління.

У даній системі діяльність ОПР та операторів пов'язана із сприйняттям і

аналізом інформаційної моделі повітряної обстановки і її фрагментів.

Аналізу подібної діяльності присвячені роботи в області ергономіки і

інженерної психології [91, 131].

Виділимо ряд особливостей роботи з інформаційною моделлю повітряної

22

обстановки:

– при оцінці ОПР та оператори співвідносять отримані відомості з реально

можливими;

– в процесі аналізу інформації відбувається її декодування; при цьому у ряді

випадків людина здатна реконструювати деякі параметри, що не отримали

віддзеркалення в інформаційній моделі;

– виходячи з оперативного образу обстановки, що склалася, і досвіду, ОПР та

оператори можуть передбачати зміну і, отже, появу нової інформації;

– при оцінці складної повітряної обстановки ОПР та оператори діють, виходячи

з більшої інформації, ніж та, яку вони отримують від інформаційної моделі;

– на основі отриманих раніше знань і досвіду ОПР та оператори мають в

розпорядженні додаткові відомості про можливий стан повітряної обстановки і

об'єктів управління в порівнянні з тими, які відображені в інформаційній моделі.

Протиріччя між зростаючими потребами та існуючими підходами до

інформаційного забезпечення прийняття рішень операторами пунктів управління

повітряним рухом наведені на рисунку 1.2.

Дані, отримані з інформаційної моделі, разом з додатковими відомостями

служать основою для формування концептуальної моделі (КМ) аналізованого

об'єкта (повітряної обстановки), що обумовлює діяльність ОПР та операторів. Таким

чином, інформаційна модель визначає лише частину змісту КМ і служить основою

для її формування.

Концептуальна модель допомагає осмислити всю інформацію про обстановку,

що склалася, і є основою для вироблення рішень за результатами аналізу повітряної

обстановки.

Найбільш об'єктивні результати оцінки діяльності ОПР та операторів можуть

бути отримані при проведенні досліджень його діяльності безпосередньо на ПУ, що

економічно неможливо.

Побудова аналітичної моделі діяльності ОПР та операторів при оцінці

повітряної обстановки неможлива у зв’язку з відсутністю адекватних способів

формалізованого опису інтелектуальної діяльності ОПР та операторів, відсутністю

23

алгоритму його діяльності, неможливістю обліку усіх чинників, що впливають на

процес його діяльності [15, 29, 89].

У такому випадку єдиним доступним способом проведення дослідження

діяльності ОПР є імітаційне моделювання його діяльності.

Рисунок 1.2 – Протиріччя між зростаючими потребами та існуючими підходами до

інформаційного забезпечення прийняття рішень операторами

Методи зменшення похибок ОПР та операторів можна поділити на наступні

групи:

- автоматизація найбільш складних операцій;

- введення інформаційної надмірності на етапі проектування систем

забезпечення діяльності;

- збільшення об'єму роботи операторів;

24

- підвищення кваліфікації операторів;

- підвищення відповідальності за помилки при збільшенні зацікавленості у

безпомилковій роботі тощо.

Разом з тим, результати оцінки повітряної обстановки суттєво залежать від

технічного стану ІІС. Як показано в роботах [51, 65, 66, 70], вже на початку

розробки ІІС виявилося, що поза межами досліджень залишилися питання, пов’язані

зі створенням системи технічної діагностики. У цьому зв’язку розглянемо

необхідність розробки системи технічної діагностики на прикладі однієї з складових

ДІІС – інтегрованої підсистеми спостереження (ІПС).

Одним з основних завдань ІПС є висвітлення та контроль надводної обстановки

в Азово-Чорноморському басейні. При цьому в інтегровану радіолокаційну систему

будуть входити радіолокаційні засоби міністерств, відомств, установ і т.д., в тому

числі і Міністерства оборони України.

У складі міністерства оборони України найбільші можливості з контролю

повітряного простору мають Повітряні Сили (ПС) Збройних Сил України (ЗСУ).

Технічні засоби спостереження повітряного простору (ТЗСПП) ПС ЗСУ в

основному застарілі, інтенсивно експлуатувалися та, як наслідок, піддалися

значному зношуванню. Тому в теперішній час необхідні конкретні кроки у

вирішенні завдань технічного обслуговування, ремонту та заміни комплектуючих,

які допрацьовують встановлений термін служби.

Для ПС ЗСУ однією з головних проблем є стан радіолокаційної частини

ТЗСПП, що визначає основні тактико-технічні характеристики (насамперед,

інформаційні можливості) [6, 51, 65, 70, 122, 144].

Оскільки несправність (нездатність виконувати хоча б одну з потрібних

функцій) радіолокаційних засобів не характеризує їх непрацездатність, то

несправний працездатний засіб може видавати в інтегровану підсистему

спостереження хибну інформацію. При відсутності даних про технічний стан

радіолокаційних засобів, одне з основних завдань інтегрованої підсистеми

спостереження (а, як наслідок, і всієї ДІІС) – надання органам управління

об'єктивної оперативної інформації – не буде виконано з заданою якістю.

25

Все наведене може бути розповсюджено як на інші міністерства (відомства,

установи), так і на інші складові ДІІС (інтегровані підсистеми, інформаційні

центри).

Але в цьому немає суттєвої необхідності. Це пояснюється тим, що необхідність

отримання даних про технічний стан однієї зі складових ДІІС обумовлює потребу

отримання цих даних як мінімум в тому ж об’ємі для всієї системи.

В зв’язку з цим функціонування інтегрованих інформаційних систем

(забезпечення управління рухомими об’єктами, контролю за використанням

повітряного простору та інших) з заданими показниками якості без створення

системи технічної діагностики інтегрованих інформаційних систем неможливе.

Основними елементами ІПС можна вважати засоби спостереження та пункти

обробки інформації, які взаємодіють за допомогою засобів (ліній) зв’язку й

інформаційних центрів з іншими складовими ІІС. Стан ІПС визначається з

урахуванням стану її окремих елементів (значеннями параметрів, установлених

технічною документацією).

Особливістю ІПС є те, що до її складу планується входження як державних, так

і недержавних засобів, різних міністерств, відомств, установ і т.д., вимоги до якості

інформації яких можуть суттєво відрізнятися. Основними вимогами до, наприклад,

засобів спостереження, слід вважати їх здатність до виявлення, визначення

місцезнаходження, розпізнавання та супроводження об'єктів з потрібною для

споживачів точністю.

Однак, в зв’язку з передбачуваною неоднорідністю вимог споживачів до

інформації, що буде отримуватися, виникає необхідність в здійсненні

диференційного підходу до діагностичних нормативів для окремих груп споживачів.

Нескладно показати, що наведене вище розповсюджується і на інші елементи

ІІС. Таким чином, при створенні ІІС (забезпечення управління рухомими об’єктами,

контролю за використанням повітряного простору та інших) однією з невід’ємних її

складових повинна бути система технічної діагностики, яка повинна охоплювати

кожну з підсистем інтегрованої інформаційної системи [103].

26

Оскільки система технічної діагностики є складовою ІІС, то її створення,

розвиток та використання є вирішенням завдання підвищення ефективності

функціонування інформаційних систем держави в сучасних умовах.

1.3 Вибір та обґрунтування показників ефективності технічної діагностики

інтегрованої інформаційної системи

Однією з задач, що вирішуються при розвитку та удосконаленні інформаційних

систем, є розроблення й дослідження моделей і методів оцінювання їх якості. В

зв’язку з цим постає задача обґрунтування та вибору показників ефективності

функціонування системи технічної діагностики ІІС.

Як приклад, розглянемо діяльність ОПР та операторів ІІС при оцінці повітряної

обстановки. Аналіз діяльності ОПР та операторів ІІС показав, що основний її зміст

зводиться до сприйняття, аналізу, узагальнення, пошуку додаткової інформації ОПР

та операторами ІІС, оцінці даних, що відображаються за допомогою інформаційної

моделі. Ефективність прийняття рішень можна характеризувати оперативністю і

достовірністю [15, 17, 23, 29]. В даному випадку під оперативністю слід розуміти

можливість ОПР та операторів оцінювати повітряну обстановку за час, не більше

заданого, що характеризується часом цієї оцінки оОбТ . Достовірна оцінка оОбD – це

точна оцінка обстановки.

Таким чином, ефективність оцінки обстановки ОбF – векторний показник,

основними складовими якого є оОбТ і оОбD [15, 17], тобто:

ОбF =f( оОбТ , оОбD ). (1.1)

У свою чергу, оОбТ можна оцінити за допомогою виразу [15]:

( )імвопвзріооОб K,Р,Р,t,t,tfT = , (1.2)

де опР – ймовірність безпомилкової оцінки ОПР та операторів; вР – ймовірність

виправлення похибок в процесі оцінки; імK – комплексний показник, що

характеризує релевантність інформаційної моделі вирішуваним завданням та її

27

ергономічні властивості; взріо t,t,t – час пошуку інформаційних ознак, час видачі

розпоряджень, час вирішення поставленої задачі відповідно.

Залежність оОбТ від опР і Рв пояснюється тим, що поява похибок і їх виявлення

приводить до додаткових витрат часу на оцінку повітряної обстановки.

Під оперативністю будемо розуміти властивість системи виконувати свої

функції за час, який є у розпорядженні ІІС [17, 23]. Наявність такої властивості

зазвичай характеризується необхідним часом на виконання завдань оцінки при

відомому часі виконання даних задач ІІС.

Під показником оперативності будемо розуміти час, що витрачається на

виконання поставлених завдань (наприклад, який потрібен для оцінки повітряної

обстановки та реалізації прийнятих рішень) [17, 23].

Найбільш об’єктивним показником якості роботи ОПР та операторів є

оперативність рішення вказаних завдань, оскільки часові характеристики і їх зміна

дозволяють однозначно стверджувати про зміну умов і характеристик рішення

завдань оцінки повітряної обстановки, а також дозволяють оцінити зміну часу

рішення даних задач при зміні властивостей інформаційної моделі, характеристик

роботи ОПР та операторів і кількості виконуваних ними операцій [136].

Таким чином, надалі при оцінці якості роботи ОПР при оцінці повітряної

обстановки використовуватимемо значення часу, який потрібен для забезпечення

отримання результатів оцінки повітряної обстановки та реалізації прийнятих рішень

як об'єктивного критерію, відносно якого можливо провести оцінку ефективності

діяльності ОПР та операторів [17, 23, 106, 116].

Результати аналізу процесу прийняття рішень з оцінки повітряної обстановки

та діяльності ОПР і операторів при його оцінці виявили наступні недоліки [17, 23,

106, 116]:

– результати оцінки повітряної обстановки істотно залежать від технічного

стану об’єктів ІІС, перед вирішенням задачі оцінки повітряної обстановки необхідно

здійснити перевірку технічного стану об’єктів ІІС, збір та узагальнення даних про

технічний стан здійснюється не автоматизовано і проводиться ОПР та операторами з

низьким рівнем використання можливостей засобів автоматизації;

28

– залучення до оцінки технічного стану великої кількості людей, значні витрати

часу на передачу необхідної інформації про технічний стан об’єктів ІІС,

невідповідність способів відображення інформації про технічний стан характеру

діяльності ОПР та операторів, вирішуваних ним завдань, відсутність можливості її

деталізації і узагальнення, цілеспрямованого відображення у рамках

вирішуваних завдань;

– для формування інформаційної моделі використовуються пристрої з низькими

технічними характеристиками і ергономічними властивостями (частину необхідної

інформації доводиться відображати на табло і планшетах неавтоматизованим

способом);

– невідповідність форм представлення інформації оперативному образу

мислення;

– ОПР та оператори мають велике інформаційне навантаження у зв’язку з

необхідністю запам’ятовування великої кількості результатів рішення проміжних

завдань, які вирішуються різними особами розрахунку як з використанням, так і без

використання засобів автоматизації.

Вказані недоліки знижують ефективність ІІС та потребують їх усунення.

Однією з задач, що вирішує система технічної діагностики ІІС, є пошук

несправностей об’єктів системи та надання пропозицій щодо їх усунення

[17, 20, 131]. Усунення несправностей (відновлення працездатності) пов’язано з

витратами матеріальних засобів та часу.

В зв’язку з цим постає задача оцінки ефективності відновлення працездатності

елементів ІІС. Вона може бути оцінена кількома способами, але, враховуючи

сучасні реалії, можна стверджувати, що найбільш оптимальним є оцінка

економічної ефективності реалізації запропонованих для усунення несправностей

заходів. Це пов’язано, в першу чергу, з постійним недофінансуванням організацій,

міністерств та відомств, об’єкти яких входять до складу ІІС, та їх суворою звітністю,

щодо використання бюджетних коштів.

Брак коштів, що виникає з будь-яких обставин, може приводити до

неможливості:

29

– закупівлі необхідного запасного обладнання та устаткування;

– утримання працівників, які здійснюють відновлювальні роботи;

– оплати послуг сторонніх організацій, що надають відповідні послуги.

Виконання завдань, що здійснюються в умовах обмеженого законодавством або

недостатнього забезпечення, будемо розуміти як діяльність в умовах ресурсних

обмежень, де під ресурсами будемо мати на увазі передбачені запаси будь-чого, які

можна використати в разі потреби (кошти, джерела чого-небудь, людські ресурси та

інше). Тому можна стверджувати, що відновлення працездатності ІІС в сучасних

умовах здійснюється в умовах ресурсних обмежень.

В зв’язку з цим оптимальним рішенням щодо відновлення працездатності ІІС

буде те, що в умовах ресурсних обмежень надасть максимальний економічний

ефект, показник якого має бути представлений у вартісній або натурально-речовій

формах.

Розрізняють абсолютну і порівняльну (відносну) економічну ефективність. Для

розрахунку економічної ефективності враховується величина часу. Витрати і ефект

розподілені в часі: однакові витрати, зроблені у різний час, не є еквівалентними. У

загальному вигляді завдання вибору ефективного варіанта може бути

сформульовано двома способами: як завдання розподілу ресурсів і як завдання

мінімізації витрат.

Для випадку вирішення завдань по відновленню працездатності ІІС в умовах

ресурсних обмежень оптимальним варіантом є той, що дає максимальний відносний

економічний ефект при заданій функції витрат (заданих наявних ресурсах), оскільки

апріорно відомо про можливу недостатність наявних ресурсів для відновлення

працездатності усіх елементів ІІС (варіант мінімізації витрат при заданому

відносному економічному ефекті відкидається) [49, 141].

Реалізація варіантів відновлення працездатності елементів ІІС з максимальним

відносним економічним ефектом при заданій функції витрат в умовах ресурсних

обмежень є одним зі шляхів підвищення ефективності використання національних

інформаційних ресурсів.

30

1.4 Постановка задачі досліджень

Проведений аналіз особливостей функціонування Д ІІС дозволяє стверджувати,

що її істотним недоліком є відсутність системи технічної діагностики, що знижує її

ефективність. Інформація про технічний стан об’єктів ІІС отримується не

автоматизовано, з запізненням, способи її відображення не відповідають характеру

діяльності ОПР та операторів, відсутність можливості її деталізації і узагальнення.

Усунення наведених недоліків потребує розробки ІІС, що включає до свого складу

систему технічної діагностики. Для оцінки технічного стану ІІС потрібні

обґрунтовані набір даних, структура та процедура наповнення бази даних

технічного стану елементів системи.

Існуючі системи технічної діагностики дозволяють проводити оцінку

технічного стану складних систем, але традиційні способи технічної діагностики

(апаратний і функціональний контроль) будуть малоефективними. Це пов’язано з

тим, що у зв’язку з великою кількістю об’єктів діагностики, складності і

некоректності протоколів різних рівнів завдання технічної діагностики ІІС є таким,

що погано формалізується. Модель технічної діагностики повинна бути позбавлена

вказаного недоліку.

Оцінка технічного стану елементів ІІС здійснюється на підставі прийняття

рішення про відповідність діагностичних нормативів діагностичним параметрам.

Особливістю прийняття рішення про стан системи з великою кількістю об’єктів є

необхідність збору та узагальнення великого масиву даних за бажано мінімальний

інтервал часу.

Прискорення процесу можливе за рахунок автоматизації збору, передачі та

узагальнення інформації. На точність оцінки при прийнятті рішення також

впливають як справність засобів вимірювання параметрів, так і кваліфікація

обслуговуючого персоналу, що обслуговує.

З цієї причини необхідно виключити внесення хибних даних, що можуть бути

отримані через невідповідності засобів вимірювання встановленим вимогам або

31

низької кваліфікації персоналу. Також повинна бути виключена можливість

внесення грубих похибок вимірювання.

За результатами технічної діагностики повинно бути прийняте рішення про

визначення оптимального комплексу робіт з відновлення працездатності ІІС ТД в

умовах ресурсних обмежень. Для розв’язання цих задач слід удосконалити технічне

обслуговування ІІС, а саме вирішенні завдання:

- автоматизованої перевірки результатів вимірювання;

- автоматизованого технічного діагностування ІІС;

- визначення оптимального комплексу робіт з відновлення працездатності

ІІС ТД в умовах ресурсних обмежень.

Вирішення наведених задач повинно підвищити ефективність ІІС. Логічний

зв’язок методів для вирішення поставлених задач наведений на рисунку 1.3.

Рисунок 1.3 – Логічний зв’язок методів для вирішення сформульованих в роботі

задач

32

Таким чином, у дисертаційній роботі необхідно вирішити такі задачі:задачі:

розробити модель системи технічної діагностики інтегрованої інформаційної

системи, розвинути метод побудови експертної системи технічної діагностики

інтегрованих інформаційних систем, удосконалити метод побудови системи

технічної діагностики інтегрованих інформаційних систем та розробити метод

планування технічного обслуговування інтегрованої інформаційної системи.

Висновки за розділом 1

1. Обґрунтована необхідність створення ДІІС та визначено, що є необхідність в

проведенні досліджень та розгляді питань розроблення і впровадження баз даних та

баз знань в автоматизованих системах, дослідження, розроблення архітектури та

методів побудови багаторівневих, територіально розосереджених комп’ютерних

систем та мереж із розподіленими базами даних та знань.

2. Визначено єдиний понятійний апарат для використовування його в роботі

при вирішенні поставлених задач, що компенсує не існування відповідних

стандартизованих понять. Обґрунтовано, що при створенні ІІС однією з невід’ємних

її складових повинна бути система технічної діагностики, яка повинна охоплювати

кожну з підсистем ІІС.

3. Наведені показники ефективності функціонування для системи ТД ІІС:

оперативність та відносний економічний ефект. Для підтвердження цього в роботі

необхідно провести оцінку ефективності запропонованих рішень.

4. Визначено, що існуючі системи ТД будуть малоефективними при вирішенні

завдань оцінки технічного стану елементів ІІС. Тож при розробці системи ТД ІІС

необхідно враховувати особливості функціонування ІІС, обґрунтувати необхідний

набір даних, структуру та процедуру наповнення бази даних технічного стану

елементів системи. Обґрунтована необхідність удосконалення планування

технічного обслуговування ІІС за результатами ТД, та визначено, що при

удосконаленні обов’язково повинні бути враховані питання: автоматизації перевірки

результатів вимірювання; автоматизації технічного діагностування ІІС; визначення

33

оптимального комплексу робіт з відновлення працездатності ІІС ТД в умовах

ресурсних обмежень. Визначено, що сучасні інформаційні моделі системи

відображення інформації про технічний стан ІІС за рахунок властивих їм недолікам

не дозволяють в повній мірі реалізувати можливості ІІС, тож для усунення ряду

недоліків необхідно розробити інформаційні елементи для системи відображення

інформації про технічний стан ІІС.

34

РОЗДІЛ 2

МЕТОД ПОБУДОВИ СИСТЕМИ ТЕХНІЧНОЇ ДІАГНОСТИКИ

ІНТЕГРОВАНИХ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ

В розділі 1 дисертаційної роботи обґрунтовано необхідність створення системи

технічної діагностики ІІС, запропоновані основні поняття та визначення, що

стосуються ТД ІІС, наведені результати аналізу публікацій та визначені основні

напрямки досліджень щодо створення ТД ІІС. Встановлено, що на цей час відсутній

єдиний підхід до розробки ТД та її програмної реалізації. У зв’язку з цим виникає

необхідність вирішення задачі розроблення методу побудови системи ТД ІІС.

2.1 Формалізація інтегрованої інформаційної системи та її елементів

Інтегрована інформаційна система формується шляхом інформаційного

об’єднання інтегрованих підсистем зв’язку, навігації, спостереження і

інформаційних центрів державного і недержавного підпорядкування, має вигляд,

наведений на рисунку 2.1 [36].

Об’єкти, над якими здійснюється управління та (або) контроль пунктами, що

стоять вище (ПК, ПУ, КЗА), будемо називати об’єктами управління (ОУ) ІІС.

Будь-яку ІІС або її складову можна описати у відповідності до схеми,

зображеної на рисунку 2.1, за допомогою правила:

( ) ( ) ∑∑∑ ⋅δ++⋅δ+⋅δ==k

kkm

mmn

nn KKMMNNKMNSWS )(...)()(,...,, , (2.1)

де ( ) ( )KMNSWS ,...,,= – ІІС або її частка, в яку входять елементи

kmn KMNW ,...,,= – відповідні складові (інтегрованих підсистем зв’язку, навігації,

спостереження, інформаційні центри і т.д.);

( )

=

==δ

falseIif

trueIifI

J

J

J ,0

,1 – символ Кронекера. (2.2)

35

Рисунок 2.1 – Схема інтегрованої інформаційної системи:

ПУn – n-ий пункт управління; ДІm – m-не джерело інформації (засіб

спостереження або навігації); ПКk – k-ий пункт контролю; КЗАp – p-ий комплекс

засобів автоматизації; КЗ (стрілки) –канали зв’язку (тракти передачі даних); I, D, J,

K – номери відповідних сукупностей джерел інформації (засобів навігації,

спостереження) засобів зв’язку та інформаційних центрів, що належать різним

міністерствам, відомствам або окремим організаціям.

У загальному випадку схема ІІС може бути представлена у вигляді, що

приведений на рисунку 2.2.

Як приклад, на рисунку 2.3 наведені можливі варіанти інтегрованої

інформаційної системи, які отримані зі схеми, зображеної на рисунку 2.2 (правий

верхній блок).

36

Рисунок 2.2 – Загальний вигляд схеми інтегрованої інформаційної системи

а б

Рисунок 2.3 – Варіанти інтегрованої інформаційної системи:

а – при наявності додаткових дублюючих каналів зв’язку; б – при відсутності

додаткових дублюючих каналів зв’язку.

У цьому випадку правила, що описують ці варіанти, у відповідності до правила

(2.1), мають вигляд, відповідно до (2.3):

( )(

),

/),,,,(

2121

2/1//

21а

ДІДІДІПУДІПУ

ДІКЗАПКДІКЗАПКПУКЗАПК

КЗКЗКЗ

КЗКЗКЗ

ДІДІПУКЗАПККЗДІПУКЗАПКS

−−−

−−−

+++

+++

++++=

(2.3.а)

( )( ).

/),,,,(

21/

21б

ДІПУДІПУПУКЗАПК КЗКЗКЗ

ДІДІПУКЗАПККЗДІПУКЗАПКS

−−− +++

++++= (2.3.б)

ПУ

ДІ1

ДІ2

ПК КЗА

ПУ

ДІ1

ДІ2

ПК КЗА

ПУ1

ДІ1

ДІ2

ПУ2

ДІ3

ПК1 КЗА1

37

Розробимо схеми типових елементів складових ІІС, під час чого будемо

використовувати інформацію щодо їх призначення та принципів роботи, наведену в

[97, 129, 138, 143, 145].

На рисунку 2.4 наведена типова схема елементу підсистеми зв’язку.

Рисунок 2.4 – Типова схема елементу підсистеми зв’язку:

КА – кінцеві абоненти; АС – апаратура сполучення; КПД – канал передачі

даних; АПД – апаратура передачі даних; ПЗП – пристрій захисту від похибок; ППС

– пристрій перетворення сигналів; АКД – апаратура контролю та документування;

КЗ – канал зв’язку.

Канали зв’язку та апаратура передачі даних є основними елементами каналу

передачі даних, які забезпечують обмін інформацією між кінцевими абонентами

через апаратуру зв’язку. Канали зв’язку є сукупністю технічних засобів, що

забезпечують передачу сигналів від передавального до приймального засобу по лінії

зв’язку. Апаратура передачі даних забезпечує приймання даних від джерела

інформації, кодування, перетворення в сигнали, придатні для передавання по каналу

зв’язку та зворотне перетворення, декодування та видачу інформації споживачу,

синхронізацію, фазування, контроль, комутацію та документування. Декілька

каналів передачі даних, зв’язаних груповим пристроєм, утворюють тракт передачі

даних. Сукупність трактів та окремих каналів передачі даних, що вирішує єдину

інформаційну задачу, уявляють собою систему, що передає дані. [45],

АПД

АПД

КА

АС

ПЗП

ППС

КЗ

ППС

ПЗП

АС

КА

АКД

АКД

КПД

38

Управління в мережах зв’язку (сукупності станцій, вузлів та ліній зв’язку)

здійснюється на вузлах зв’язку, типова схема мережі якого наведена на рисунку 2.5.

Рисунок 2.5 – Типова схема мережі вузла зв’язку:

ЯМ – ядро мережі; МЗ – мережа зв'язку; ГС – група серверів;

Е (Ш) – екстрактори (шлюзи); КО – кінцеве обладнання з закритою архітектурою.

Ядро мережі забезпечує маршрутизацію трафіку, політику доступу та якість

зв’язку, підключення до зовнішніх ліній, контроль елементів та документування.

Безпосередньо або через віртуальні мережі до її ядра можуе бути підключена група

серверів або окремі сервери, які призначені для створення окремих видів послуг.

Екстрактори та шлюзи інтегрують кінцеве обладнання з закритою архітектурою

(засоби спостереження, навігації, пункти управління та інші) до мереж зв’язку з

відкритою архітектурою.

На рисунку 2.6 наведена типова схема засобу спостереження або навігації

(джерела інформації).

Просторово-часові фільтри призначені для обміну сигналами з навколишнім

середовищем інформації та забезпечують його спрямовану вибірковість

(просторову, часову, частотну). Передавальні засоби забезпечують генерацію та

формування необхідних сигналів. У приймальних пристроях здійснюється обробка

отриманих сигналів, результати якої використовуються в обчислювальних засобах

для одержання необхідної інформації, яка доводиться до користувача за допомогою

засобів відображення. Контроль роботи складових джерела інформації та

документування проводиться за допомогою засобів контролю та документування.

ЯМ

ГС

МЗ

Е (Ш)

КО

39

Синхронізація, вибір режимів роботи та деякі інші функції здійснюються

засобами управління. Обмін інформацією з іншими елементами ІІС забезпечують

засоби обміну даними джерела інформації.

Рисунок 2.6 – Типова схема джерела інформації:

ПЧФ – просторово-часові фільтри; ПерЗ – передавальні засоби; ЗУ – засоби

управління; ПрЗ – приймальні засоби; ЗЗОД – засоби зв’язку та обміну даними;

ЗОВДК – засоби обробки, відображення, документування і контролю;

ОЗ – обчислювальні засоби; ЗВ – засоби відображення; ЗКД – засоби контролю та

документування.

На рисунку 2.7 наведена типова схема інформаційного центру (пункту

управління, комплексу засобів автоматизації).

Засоби інформаційного центру (ПУ, КЗА) виконують функції, які наведені

вище для інших складових ІІС.

Таким чином, в загальному випадку будь-який типовий елемент ІІС може бути

описаний за допомогою правила (2.1).

ПЧФ

ПерЗ

ПрЗ

ЗУ

ЗОВДК

ОЗ

ЗВ

ЗКД

ЗЗОД

40

Рисунок 2.7 – Типова схема інформаційного центру

(пункту управління, комплексу засобів автоматизації):

ЗКД – засоби контролю та документування; ЗЗОД – засоби зв’язку та обміну

даними; ОЗ – обчислювальні засоби; ЗУ – засоби управління; ЗВ – засоби

відображення.

Перевірка гіпотези знаходження у q-му стані з можливої сукупності станів Q

усіх елементів інтегрованої інформаційної системи в цілому (її окремої гілки або

складової) може бути записана як функція від правила їх описання в наступному

вигляді:

[ ] [ ] ( )

=δ==

= ∑∏= =

,,

,),...,,()(,I

1

J

1j

i

otherwisefalse

IWKMNSFWSFiftrueq

i jqqq (2.4)

де I – кількість окремих гілок ІІС (її окремих складових); iJ – кількість елементів,

що входять в i-ту гілку (складову); ( )jWqδ - символ Кронекера (2.2), який приймає

значення 1 при знаходженні відповідного елемента jW в q-му стані, та 0 - в

протилежному.

Як приклад, наведемо правило, що описує гіпотезу знаходження у визначеному

q-му стані усіх елементів ІІС (див. рисунок 2.3, б):

ЗКД

ЗЗОД

ЗУ

ОЗ

ЗВ

41

[ ] ( )

( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ).КЗКЗ/

КЗКЗ/

/

/

5,2

)(

2І2/

1І1/

22/2б

11/1б

21

I

1

J

1jб

i

ДІПУКЗАПК

ДІПУКЗАПК

ДІКЗПУКЗКЗАПКS

ДІКЗПУКЗКЗАПКS

JJI

WWSF

qДПУqqПУКЗАПКqq

qДПУqqПУКЗАПКqq

ДІПУПУКЗАПК

ДІПУПУКЗАПК

i jqq

δ⋅δ⋅δ⋅δ⋅δ+

+δ⋅δ⋅δ⋅δ⋅δ=

=

++++=

++++=

===

=

=δ=

−−

−−

−−

−−

= =∑∏

(2.5)

Перший та другий доданки правої частини правила (2.5) описують гіпотезу

знаходження в q-му стані двох гілок ІІС. Ці гілки відрізняються джерелами

інформації ( 1ДІ та )2ДІ і каналами зв’язку джерел інформації з пунктом управління

( 1ДІПУКЗ − та )2ДІПУКЗ − . Гіпотеза знаходження ІІС (рисунок 2.3.б) в q-му стані є

вірною, якщо виконується правило:

[ ] ( ) ( ) 2)(2

1

5

1j

I

1

J

1jб

i

=δ=δ= ∑∏∑∏= == = i j

qi j

qq WWWSF . (2.6)

Як приклад, розглянемо правила, що описують джерело інформації (засобу

спостереження або навігації), яке зображене на рисунку 2.6, та перевірку гіпотези

знаходження його елементів в q-му стані:

,ЗЗОД)ЗЗОД(ЗКД)ЗКД(ЗВ)ЗВ(ОЗ)ОЗ(ПрЗ)ПрЗ(

ЗУ)ЗУ(ПерЗ)ПерЗ(ПЧФ)ПЧФ(W)W(S ДІ

⋅+⋅+⋅+⋅+⋅+

+⋅+⋅+⋅=⋅= ∑δδδδδ

δδδδ (2.7)

[ ] ( )

,1)ЗЗОД()ЗКД()ЗВ()ОЗ()ПрЗ(

)ЗУ()ПерЗ()ПЧФ(WSFif,trueq

qqqqq

qqq

І

1iіqДІq

ДІ

=⋅⋅⋅⋅×

×⋅⋅=== ∏=

δδδδδ

δδδδ (2.8)

де ДІІ – кількість елементів, що входять до складу ДІ.

Таким чином, запропонований опис елементів ІІС дозволяє проводити

перевірку гіпотез знаходження усіх елементів системи або її окремих складових у

відповідному стані.

Опис ІІС та її окремих елементів дає можливість перейти до створення

програмного комплексу системи ТД. У наступному підрозділі розглянемо принцип

урахування діагностичних нормативів та діагностичних параметрів окремих

елементів ІІС у системі ТД.

42

2.2 Розробка моделі системи технічної діагностики інтегрованої

інформаційної системи

Основні стани елементів ІІС – справний, несправний, працездатний,

непрацездатний. [36]. Існуючі елементи ІІС у більшості випадків мають вбудовану

систему контролю її параметрів. Оцінка стану кожної складової ІІС здійснюється

шляхом аналізу діагностичних нормативів діагностичних параметрів [48]. Елементи

в ІІС є різноманітними. Кожен з них у відповідності до наведених у попередньому

підрозділі типових схем має свої складові, що підлягають перевірці. Тому при

діагностуванні ІІС виникає велика кількість діагностичних нормативів та

діагностичних параметрів, які необхідно враховувати при визначенні технічного

стану ІІС. Оперативне проведення ТД ІІС, що складається з великої кількості

елементів, неможливо без її автоматизації. Це викликає необхідність створення бази

даних (БД) діагностичних нормативів та діагностичних параметрів для прискорення

збору, узагальнення та аналізу інформації [184]. За приклад, розглянемо інтегровану

підсистему спостереження (див. підрозділ 2.1). Стан ІПС визначається з

урахуванням станів її окремих елементів (значеннями параметрів, установлених

технічною документацією).

Розглянемо контроль параметрів радіолокаційної станції як елемента ІПС. За

аналізом нормативної та експлуатаційної документації, відомі наступні види

технічного обслуговування (ТО) РЛС [43, 94, 97, 129, 138, 145, 158]: періодичний,

плановий, неплановий, сезонний, регламентований, з періодичним контролем

параметрів, з безперервним контролем параметрів.

Кожний з видів ТО РЛС має свої види контролю функціонування (КФ). Так, для

періодичного ТО розрізняють щоденний, щотижневий, п’ятитижневий та інші види

КФ. Розглянемо типові операції та параметри, що контролюються при різних видах

КФ під час проведення різних видів ТО [48].

В таблиці 2.1 наведені типові операції, що проводяться, та параметри, що

контролюються, під час екстреного включення РЛС (непланове ТО) [127].

43

Таблиця 2.1 – Порядок контролю параметрів радіолокаційної станції при

проведенні екстреного включення

з/п Назва операції

Параметри, що

контролюються

1 Включення системи електроживлення ...,1,1 2,11,1 PP

2 Включення РЛС ...,1,1 2,21,2 PP

3 Перевірка апаратури впізнавання ...,1,1 2,31,3 PP

4 Перевірка працездатності інформаційних

трактів ...,1,1 2,41,4 PP

5 Перевірка виносного індикатору

кругового огляду ...,1,1 2,51,5 PP

6 Перевірка сполучення з АСУ ...,1,1 2,61,6 PP

Для порівняння, в таблиці 2.2 наведені типові операції, що проводяться, та

параметри, що контролюються, при проведенні щоденного КФ РЛС (періодичне

ТО). Для наочності однакові операції для першого та другого прикладів виділені

одним кольором.

Таблиця 2.2 – Порядок контролю параметрів радіолокаційної станції при

проведенні щоденного контролю функціонування

з/п Назва операції Параметри, що контролюються

1 Перевірка надійності заземлення та

стану протипожежних засобів ...,2,2 2,11,1 PP

2 Підготовка агрегатів живлення ...,2,2 2,21,2 PP

3 Підготовка РЛС до включення ...,2,2 2,31,3 PP

4 Перевірка рівня мастила у системах

обертання та горизонтування ...,2,2 2,41,4 PP

44

Продовження таблиці 2.2

з/п Назва операції Параметри, що контролюються

5 Включення системи

електроживлення ...,1,1...,2,2 2,11,12,51,5 PPPP =

6 Включення РЛС ...,1,1...,2,2 2,21,22,61,6 PPPP =

7 Перевірка горизонтування РЛС ...,2,2 2,71,7 PP

8 Перевірка засобів зв’язку та

апаратури документування ...,2,2 2,81,8 PP

9 Перевірка системи синхронізації ...,2,2 2,91,9 PP

10 Перевірка передавального

пристрою ...,2,2 2,101,10 PP

11 Перевірка працездатності

інформаційних трактів ...,1,1...,2,2 2,41,42,51,11 PPPP =

12 Перевірка апаратури впізнавання ...,1,1...,2,2 2,31,32,121,12 PPPP

13 Перевірка виносного індикатору

кругового огляду ...,1,1...,2,2 2,51,52,131,13 PPPP =

14 Перевірка спряження з АСУ ...,1,1...,2,2 2,61,62,141,14 PPPP =

15 Виключення РЛС ...,2,2 2,151,15 PP

З порівняння процедур контролю параметрів РЛС для випадків, наведених в

таблиці 2.1 та таблиці 2.2, випливає, що операції та порядок їх проведення (і,

відповідно, параметри, що контролюються) розрізняються для різних видів

контролю РЛС.

Розглянемо порядок проведення щоденного КФ РЛС П-18, тактико-технічні

характеристики якої наведені в таблиці A.1 додатку А.

Операції, що проводяться, та параметри, що контролюються, при проведенні

щоденного КФ РЛС П-18 наведені в таблиці А.2 додатку А.

45

В таблиці A.2 у першій колонці в дужках наведено номер типової операції, що

проводиться при проведенні щоденного КФ РЛС згідно таблиці 2.2, без дужок –

порядковий номер операції при проведенні щоденного КФ РЛС П-18.

З метою уніфікації, при створенні баз даних окремих РЛС доцільно

присвоювати операціям, що проводяться при проведенні КФ, номери, що

дорівнюють номерам аналогічних типових операцій [98].

Далі в підрозділі 2.2 при розгляді питання формування бази даних технічного

стану РЛС П-18 в дужках будуть наведені номери типових операцій, що

проводяться при проведенні щоденного КФ РЛС згідно таблиці 2.2.

База даних технічного стану кожної РЛС наведена на рисунку 2.8. До бази

даних входять таблиці для усіх видів ТО РЛС, які передбачені нормативною та

експлуатаційною документацією.

У кожну таблицю виду ТО входять таблиці усіх передбачених для нього видів

контролю технічного стану. За кожним видом контролю у відповідності до

передбачених операцій до БД вносяться нормативні значення (або межі діапазону

значень) параметрів, що підлягають контролю.

Пояснення порядку формування бази даних на прикладі розглянутої вище РЛС

П-18 наведено нижче.

Таблиця “Вид ТО 1” – періодичне технічне обслуговування, таблиця “Вид ТО

2” – планове технічне обслуговування і т.д. згідно наведених вище семи видів

технічного обслуговування.

До таблиці “Вид ТО 1” входять такі таблиці видів КФ: “Вид контролю 1” –

щоденний, “Вид контролю 2” – щотижневий і т.д.

Таблиця “Вид контролю 1” таблиці “Вид ТО 1” включає такі операції:

“Операція 1 (5)” – перевірка системи електроживлення, “Операція 2 (10)” –

перевірка передавального пристрою, “Операція 3 (11)” – перевірка працездатності

інформаційних трактів, “Операція 4 (13)” – перевірка індикаторних пристроїв і

має вигляд, наведений в таблиці 2.3.

46

Рисунок 2.8 – База даних технічного стану РЛС

Таблиці БД інших видів КФ РЛС П-18 формуються аналогічно. Структура

таблиць БД технічного стану РЛС П-18 наведена на рисунку 2.9.

Таблиця 2.3 – Таблиця бази даних щоденного контролю функціонування

періодичного технічного обслуговування РЛС П-18

з/п Операція Параметр Значення

параметру

1 (5)

Перевірка системи

електроживлення

Струм високовольтного випрямлювача 120…400 мА

2 (10)

Перевірка передавального

пристрою Потужність генератора 180 кВт

Коефіцієнт біжучої хвилі Не менше 65% Коефіцієнт шуму приймального

пристрою Не більше 4

Працездатність системи автоматичного підлаштування

частоти

Не більше ±1 поділки

3 (11)

Перевірка працездатності інформаційних

трактів Працездатність приймально-

індикаторного тракту Так / ні

47

Продовження таблиці 2.3 з/п Операція Параметр Значення

параметру Працездатність апаратури

придушення відбиттів від місцевих предметів

Так / ні

Працездатність схеми компенсації вітру Так / ні

Працездатність схеми автостроба Так / ні

Орієнтування станції по контрольному місцевому предмету Так / ні

Яскравість світіння лінії розгортки на екрані індикатора

Так / ні

Фокусування лінії розгортки Повинна бути

не більше 1,5 мм

Відповідність діапазону (масштабу) розгортки на екрані індикатора

встановленому положенню перемикача МАСШТАБ

Так / ні

Яскравості 10, 50 і 100-кілометрових відміток дальності і правильна їх

градація Так / ні

4 (13)

Перевірка індикаторних

пристроїв

Наявність азимутальних відміток на екрані, їх нормальна яскравість,

градація і збіг відмітки 0 (північ) з вертикальною рискою світлофільтра

блоку 10

Так / ні

Набір окремих БД засобів спостереження і пунктів обробки інформації в

сукупності утворює базу даних ІПС. Згідно наведеного принципу можна формувати

бази даних інших складових інтегрованої інформаційної системи. Особливістю ІПС

є те, що до її складу планується входження як державних, так і недержавних засобів,

різних міністерств, відомств, установ і т.д., вимоги до якості інформації яких

можуть суттєво відрізнятися між собою.

Основними вимогами до, наприклад, засобів спостереження, слід вважати їх

здатність до виявлення, визначення місцезнаходження, розпізнавання та

супроводження об’єктів з потрібною для споживачів точністю.

48

Рисунок 2.9 – Структура таблиць бази даних технічного стану РЛС П-18

Вид ТО Результат

ТО 1 (періодичний) ТО 2 (плановий) …

… … ТО 7 (з безперервним контролем параметрів) …

Вид контролю Результат

Щоденний КФ Щотижневий КФ …

… …

Операція Параметр Значення параметру

Результат контролю

(пройшов /ні), значення

Перевірка системи електроживлення

Струм високовольтного випрямлювача 120…400 мА

Пройшов / ні

Перевірка передавального пристрою

Потужність генератора 180 кВт Пройшов / ні

Коефіцієнт біжучої хвилі ≥ 65% Пройшов / ні Коефіцієнт шуму приймального пристрою ≤ 4 Пройшов / ні Працездатність системи автоматичної підстройки частоти

≤ ±1 поділки

Пройшов / ні

Працездатність приймально-індикаторного тракту Так / ні Пройшов / ні Працездатність апаратури придушення відбиттів від місцевих предметів

Так / ні Пройшов / ні

Працездатність схеми компенсації вітру Так / ні Пройшов / ні Працездатність схеми автостроба Так / ні Пройшов / ні

Перевірка працездатності інформаційних трактів

Орієнтування станції по контрольному місцевому предмету

Так / ні Пройшов / ні

Яскравість світіння лінії розгортки на екрані індикатора

Так / ні Пройшов / ні

Фокусування лінії розгортки ≤ 1,5 мм Пройшов / ні Відповідність діапазону (масштабу) розгортки на екрані індикатора встановленому положенню перемикача МАСШТАБ

Так / ні Пройшов / ні

Яскравості 10, 50 і 100-кілометрових відміток дальності і правильна їх градація

Так / ні Пройшов / ні

Перевірка індикаторних пристроїв

Наявність азимутальних відміток на екрані, їх нормальна яскравість, градація і збіг відмітки 0 (північ) з вертикальною рискою світлофільтра блоку 10

Так / ні Пройшов / ні

49

Однак у зв’язку з передбачуваною неоднорідністю вимог споживачів до

інформації, що буде отримуватися, виникає необхідність у здійснюванні

диференціального підходу до діагностичних нормативів для окремих груп

споживачів. Це потребує, окрім встановлених, урахування діагностичних

нормативів окремих споживачів інформації ІІС. Розглянемо це на прикладах [75].

Наприклад, споживачами інформації ІПС є одночасно лише два споживача:

перший – Антитерористичний центр, та другий – термінал обслуговування

пасажирів.

Єдиним засобом спостереження ІПС є трикоординатна радіолокаційна станція

Міністерства оборони України, яка згідно оцінки технічного стану є “несправною” –

видає інформацію лише про похилу дальність R та радіальну швидкість V об’єкту,

інформація про азимут та кут місця відсутня.

На відміну від Антитерористичного центру, для якого цієї інформації явно

недостатньо для прийняття обґрунтованих рішень, ця інформація повністю

задовольняє термінал обслуговування пасажирів, для якого потрібна лише

інформація про очікуваний час прибуття об’єкту – t=R/V.

Вимогами першого споживача можна вважати видачу інформації по всім

вимірюваним координатам з характеристиками вимірювання кожної з них не

нижчими, ніж задані відповідною нормативною документацією. У той же час

вимогами другого споживача можна вважати видачу інформації лише по двох

координатах, при цьому потрібна точність їх вимірювання може бути суттєво

нижчою.

У зв’язку з цим один з можливих варіантів прийняття рішення про стан засобу

спостереження – “несправний” (Міністерство оборони України), “несправний” або

“непрацездатний” (Антитерористичний центр) та “працездатний” (термінал

обслуговування пасажирів).

Нескладно показати, що якщо в якості джерела інформації буде розглянута

двокоординатна РЛС П-18, яка згідно оцінки технічного стану є “несправною” –

видає лише інформацію про похилу дальність R, при відомих часі оновлення даних

to та переміщенні за цей час об’єкту ∆R, вона може повністю задовольнити потреби

50

терміналу обслуговування пасажирів, оскільки дозволяє визначити очікуваний час

прибуття об’єкту – t=R·to/∆R. Антитерористичному центру, як і в першому випадку,

цієї інформації недостатньо.

Іншим прикладом може служити виявлення об’єктів ІПС, що складається з

кількох засобів спостереження.

При цьому жоден з засобів спостереження ІПС не здатен виявити об’єкт з

заданою ймовірністю, однак завдяки спільній обробці інформації, що отримується

усіма засобами спостереження ІПС, вона здатна забезпечити будь-якого споживача з

потрібною точністю (тобто для усіх споживачів є “працездатною”).

Таким чином, неврахування вимог споживачів інформації може викликати

появу “невизначених станів”, що відрізняються один від одного в залежності від

споживача.

Наведені вище приклади обґрунтовують необхідність урахування вимог

споживачів інформації до діагностичних нормативів як до окремих елементів ІПС,

так і до ІПС у цілому.

Даний підхід можна розповсюдити і на інші елементи ІІС, крім вимог до

радіолокаційної інформації (тобто вимог до елементів ІПС).

Кожний з наведених у прикладах споживачів висуває свої вимоги до каналів

зв’язку, засобів автоматизації та інших елементів ІІС, що забезпечують їх діяльність.

У зв’язку з цим виникає необхідність, при створенні системи ТД ІІС, розробки

математичного забезпечення, яке б враховувало безпосередній стан окремих

елементів, його вплив на стан ІІС та технічні (тактико-технічні) вимоги до якості

функціонування елементів ІІС споживачів.

Означене пов’язано з тим, що при великій кількості різноманітних споживачів

інформації, одночасного виходу за межі допуску параметрів кількох елементів ІІС та

в умовах ресурсних обмежень, окрім появи “невизначених” станів, може постати

задача черговості усунення несправностей для задоволення потреб: більшої

кількості споживачів, найбільш пріоритетних споживачів тощо.

Для раціонального вирішення цього завдання в таких умовах виникає

необхідність в наявності відповідної бази даних споживачів інформації.

51

База даних споживачів інформації, елементами якої є вимоги кожного окремого

споживача до якості функціонування елементів інтегрованої інформаційної системи,

представлена на рисунку 2.10.

Рисунок 2.10 – База даних споживачів інформації

До бази даних споживачів інформації входять таблиці для усіх споживачів,

яких забезпечує ІІС. У кожну таблицю споживача входять таблиці його вимог для

кожної з підсистем ІІС. Для кожної з підсистем до БД вносяться нормативні

значення (або межі діапазону значень) параметрів, що задовольняють споживача.

Структура таблиць бази даних вимог термінала обслуговування пасажирів

наведено на рисунку 2.11.

Таким чином, процедура формування БД системи ТД ІІС може бути

представлена у вигляді, що наведений на рисунку 2.12.

Для виключення дублювання при співпаданні параметрів та зменшенні розміру

БД можуть бути використані покажчики (посилання) [53, 98, 136, 155, 156, 166].

52

Рисунок 2.11 – Структура таблиць бази даних вимог термінала обслуговування

пасажирів

Споживач Вимоги Споживач 1 (термінал обслуговування пасажирів)

Споживач 2 (антитерористичний центр)

…

… … Споживач Z (…)

…

Складові ІІС Вимоги ІПС ПЗ … … …

Параметр Значення параметру

Результат контролю (пройшов

/ ні) значення

Фіксовані швидкості обертання

антени, Vоб

2, 4, 6 об/хв. Пройшов / ні

Швидкість плавного обертання

антени, Vоб 0,5…6 об/хв Пройшов

/ ні

Розрізнювальна здатність по

дальності, ∆Др

≥ 2000 м Пройшов / ні

Похибки визначення координат

по дальності, ∆Д 1800 м Пройшов

/ ні

53

Рисунок 2.12 – Структурна схема наповнення бази даних системи технічної

діагностики ІІС

Виходячи із принципів функціонування ІІС у системі ТД ІІС необхідно

використовувати розподілені БД з клієнт-серверною архітектурою. При цьому

створюється база даних на кожний елемент ІІС, а на елементах, що стоять вище –

БД, в яких узагальнюються бази даних як самого вищого пункту, так і об’єктів

управління.

Приклад структури розподіленої БД з клієнт-серверною архітектурою наведено

на рисунку 2.13. Бази даних каналів зв’язку (трактів передачі даних), які на

рисунку 2.13 позначені стрілками, не наведені.

При цьому ТД ІІС після узагальнення та об’єднання подібних видів контролю

технічного стану можна поділити на такі види:

– автономне ТД, при якому контроль параметрів в кожному елементі ІІС

здійснюється самостійно – наприклад, КФ РЛС;

– централізоване ТД, при якому контроль параметрів ІІС або її окремої гілки

здійснюється під управлінням визначеного пункту – наприклад, функціональний

54

контроль АСУ, при якому перевіряються як засоби автоматизації, так і канали

зв’язку;

– гібридне ТД, яке є різновидом комбінацій двох попередніх видів.

В самому технічному діагностуванні ІІС умовно можна виділити такі основні

режими контролю її елементів:

– поелементний аварійно-профілактичний контроль, при якому контроль

кожного елементу здійснюється після його ремонту або усунення відмови;

– періодичний профілактичний контроль всієї системи або її окремої

функціональної гілки;

– поелементний періодичний профілактичний контроль, при якому для кожного

елемента у відповідності до його параметрів надійності визначаються оптимальні

значення тривалості та періоду профілактичного контролю.

Рисунок 2.13 – Структура розподіленої бази даних інтегрованої інформаційної

системи

55

Структура моделі системи ТД ІІС, приведеної на рисунку 2.2, наведена на

рисунку 2.14. На ньому зображений лише один з кількох блоків технічної

діагностики каналу зв’язку (тракту передачі даних). У кожному з елементів ІІС може

здійснюватися автономне ТД згідно одного з наведених режимів контролю

елементів. Пункт, що стоїть вище (ПУ1, ПУ2, ПК1 або КЗА1) самостійно або за

командою з блоку ТД ІІС може проводити ТД визначених об’єктів управління.

Загальний контроль за діагностуванням ІІС здійснює блок ТД ІІС.

Рисунок 2.14 – Структура моделі системи технічної діагностики ІІС

З урахуванням викладеного в роботах [9, 11, 82, 83, 110], система ТД ІІС

повинна включати в себе та реалізовувати:

- знання про об’єкти системи, їх можливі технічні стани та параметри;

- формалізовані описи об’єктів та моделі їх технічних станів;

- діагностичні моделі, що визначають причинно-наслідкові зв’язки між

технічним станом об’єкту діагностування (вхідними і внутрішніми параметрами

його структури) та діагностичними сигналами (вихідними параметрами);

Блок ТД ПУ1, ОУ

Блок ТД ДІ1

Блок ТД ДІ2

Блок ТД ПУ2, ОУ

Блок ТД ДІ3

Блок ТД ПК1 (КЗА1),

ОУ

Блок ТД КЗПУ2- ДІ3

Блок ТД ІІС

56

- раціональну сукупність інформаційного, технічного, математичного

забезпечення, обслуговуючого персоналу, засобів і методів визначення технічного

стану;

- накопичування знань, даних та врахування їх при подальшому діагностуванні;

- самооцінку та самонавчання, динамічну зміну своєї структури.

Означене дозволяє реалізувати систему ТД ІІС у вигляді експертної системи

(ЕС). ЕС ТД, що пропонується, має загальний вигляд, наведений на рисунку 2.15.

Рисунок 2.15 – Загальна структура експертної системи

технічної діагностики інтегрованої інформаційної системи

На рисунку 2.15 пунктирною лінією відокремлені окремі елементи системи ТД,

що вже частково входять до складу ІІС. До складу баз знань (БЗ) входять знання про

окремі об’єкти ІІС, їх технічні стани та наочні параметри. За допомогою наявних

діагностичних алгоритмів здійснюється перевірка об’єктів ІІС, та у разі їх

відповідності діагностичним моделям, що визначені, приймається рішення про

відповідний технічний стан. Варіантами опису об’єкту та алгоритму його перевірки

можуть бути правила (2.3,б) та (2.5) відповідно. Невідповідність отриманих при

діагностуванні даних наявним діагностичним моделям викликає зміни в базах, що

База знань про ІІС

Ядро експертної

системи

База даних про стан ІІС

База знань про ПК, КЗА, ПУ

База знань про об’єкти управління

База знань про ДІ

База знань про КЗ

57

містять інформацію про систему та здійснюють управління та використання знань.

Це викликано створенням нових діагностичних моделей і алгоритмів

діагностування, які в подальшому можуть використовуватись для пошуку

аналогічних несправностей.

2.3. Розвиток метода побудови експертної системи технічної діагностики

інтегрованих інформаційних систем

ІІС є складною системою, реалізованою за допомогою технічних засобів,

телекомунікаційних та комп’ютерних мереж і відповідного програмного

забезпечення. Програмне забезпечення і устаткування мережі є досить складними і

функціонує в реальному середовищі [29, 36, 80]. Отже виникає завдання підтримки

високої ефективності функціонування ІІС. Проте рішення цього завдання

ускладнюється цілим рядом факторів:

– географічною віддаленістю об’єктів мережі один від одного;

– засобами зв’язку, що використовуються;

– шумами, перешкодами, відмовами, втратами даних при передачі по лініях

зв’язку.

Специфіка алгоритмів передачі даних обумовлює можливість поширення

помилки, що виникає в одному вузлі, на інші вузли мережі. Складність алгоритмів

управління ІІС і специфіка взаємодії об’єктів значно ускладнюють рішення завдань

діагностики і відновлення ІІС після збоїв. Особливу складність представляють

виявлення блокувань і запобігання тупиковим ситуаціям, які в мережах передачі

даних можуть приймати глобальний характер. Крім того, в процесі функціонування

ІІС можуть виникати різні непередбачувані ситуації, що призводять до аварійного

стану на окремих ділянках ІІС або в усій системі [134]. Ці та інші пов’язані з ними

проблеми викликають необхідність автоматизації діагностики стану ІІС і її об’єктів.

У зв’язку з великою кількість об’єктів діагностики, складності і некоректності

протоколів різних рівнів завдання технічної діагностики ІІС є таким, що погано

формалізується [168].

58

Тоді традиційні способи технічної діагностики (апаратний і функціональний

контроль) будуть малоефективними.

Найбільш перспективним підходом до рішення цієї задачі є розробка ЕС ТД

ІІС, оскільки останнім часом з розвитком теорії штучного інтелекту їх все частіше

стали використовувати для вирішення складних завдань.

ЕС є комплексом програм і апаратних засобів, що імітують деякі процеси

розумової діяльності фахівця при рішенні кола завдань, і є фактично технологічним

забезпеченням ЕОМ.

Метою ЕС є прийняття сукупності формальних і евристичних знань від

фахівців з подальшим їх використанням при рішенні тих же проблем, з якими

зазвичай стикаються фахівці в цій області.

Основними особливостями ЕС є здійснення діалогу на мові, зрозумілій

користувачеві, здатність системи пояснювати і підтверджувати свої дії [37, 43, 55,

95, 130, 152, 161, 163].

Така система повинна за інформацією, що надходить від ІІС, оцінювати

поточний стан мережі та її об’єктів, здійснювати пошук несправностей,

прогнозувати подальший розвиток ситуації на об’єктах діагностики, представляти

отримані результати в зручній для розуміння оператором формі [147, 167].

Розвиток ІІС йде шляхом ускладнення об’єктів мережі, протоколів їх

функціонування з метою підвищення ефективності і надійності мережі. Це

призводить до підвищення надійності роботи і ускладнення пошуку несправностей

через ідентичність симптомів [170].

Експертна система має основні властивості [3, 44, 139]:

– компетентність, тобто прийняті нею рішення є такими ж самими, як і у

професіонала;

– здатність використовувати як загальні, так і часткові схеми міркування;

59

– здатність вирішувати важкі завдання із складних предметних областей,

здатність до міркувань про власну роботу.

Класична ЕС є фактично технологічним забезпеченням ЕОМ, структура якої

наведена на рисунку 2.16 складається з таких складових [26, 37, 54, 160, 152]:

- інтерфейс з користувачем;

- підсистема логічного виведення;

- база знань, що становить ядро ЕС;

- модуль отримання знань;

- модуль відображення і пояснення рішень.

Рисунок 2.16 – Структура класичної структури експертної системи

60

Взаємодія користувача з ЕС здійснюється через інтерфейс користувача на

проблемно-орієнтованій мові, в якій відбувається перетворення пропозицій

природної мови на внутрішню мову подання знань ЕС.

Дані, для вирішення поставлених перед ЕС завдань, надходять у підсистему

логічного виведення, яка, використовуючи інформацію з БЗ, вирішує поставлене

завдання.

Основу БЗ складають факти і правила, що описують процеси, що реально

відбуваються в предметній області.

Модуль відображення та пояснення рішення відображає проміжні і остаточні

рішення, пояснюючи користувачеві дії ЕС.

Функція модуля отримання знань полягає у підтримці процесу отримання знань

про предметну область. Як правило, ці знання носять емпіричний характер і погано

формалізовані [5].

Процес їх передачі від експерта до системи є найбільш проблемним місцем при

проектуванні системи.

Аксіоматичні системи характеризуються високою ефективністю рішення

завдань у невеликій за об’ємом предметній області, коли БЗ є повною і

несуперечливою.

Проведений аналіз ІІС як об’єкта діагностики показав, що знання про характер

функціонування ІІС не відповідатимуть цій умові. Отже, квазіаксіоматичні системи

не підходять для формалізації знань про функціонування систем типу ІІС [147]. Для

ефективної роботи такої ЕС необхідно постійно доповнювати і змінювати окрему

множину системи 2M .

Для аналізу недоліків і переваг структури ЕС проведемо аналіз її ядра.

З формальної точки зору ядро ЕС є квазіаксіоматичною системою 2M , яку

можна представити у вигляді такого кортежу:

61

),,( 12 KXMM = , (2.9)

де 1M – звичайна аксіоматична система; X – множина аксіом цієї предметної

області; K – множина правил достовірного виведення, використовувана при

вирішенні завдань в цій предметній області.

У свою чергу, аксіоматичну систему можна представити у вигляді:

),,,(1 HAPTM = , (2.10)

де T – множина базових елементів; P – множина синтаксичних правил,

застосування яких до елементів з T породжує правильно побудовані формули; A –

множина логічних аксіом; H – множина логічних правил виведення.

БЗ є множиною X , а підсистема логічного виведення – програмною

реалізацією правил виведення з множин Y і H .

У ЕС з традиційною структурою модуль набуття знань частково реалізує

функції доповнення БЗ. Проте виявлені цим модулем знання носять правдоподібний

характер, а, значить, просте додавання виявлених аксіом призведе до появи протиріч

у БЗ.

Таким чином, виявлено та доведено, що ЕС з класичною структурою не

підходить для діагностики ІІС через погану формалізуємість знань цієї предметної

області. Це викликано такими причинами:

– функціонування системи здійснюється тільки на основі знань, отриманих від

експерта;

– моделі подання знань орієнтовані на прості і добре структуровані області;

– є велика кількість не виражених явно відомостей, “прихованих” у структурах

подання знань; це обумовлено тим, що не усі пропозиції експерта знайшли

віддзеркалення в моделі предметної області, включеної в систему;

62

– реалізація механізму виведення можлива тільки за умови повноти і

несуперечності знань та даних;

– поповнення і перевірка знань на несуперечність здійснюється людиною;

– неспівпадання структури знань про предметну область в ЕС і у експерта

призводить до неповноти БЗ.

Усі приведені недоліки свідчать про неефективність використання класичних

ЕС для вирішення завдань ТД ІІС. Структура ЕС повинна враховувати вказані

недоліки та особливості технічної діагностики ІІС.

З вимог, що пред’являються до ЕС ТД випливає, що, окрім діагностики стану

мережі, необхідно оцінювати ефективність роботи самої ЕС і, за необхідністю,

донавчатися. Система ТД ІІС повинна працювати в реальному масштабі часу. Тому

для підвищення ефективності її роботи необхідно використовувати запропоновану в

[16] схему (“вежу” числень). Тоді структура ЕС ТД стане ієрархічною

(рисунок 2.17). На першому рівні ієрархії вирішуватимуться завдання ТД ІІС, а на

другому – періодично оцінюватиметься якість діагностики мережі і, якщо

необхідно, відбуватиметься навчання модуля першого рівня.

Виходячи з проведених вище міркувань, ЕС ТД ІІС можна представити у

вигляді сукупності модулів першого рівня ( УрМ1 ), додаткових ( ДММ ) і другого

рівня ( УрМ 2 ):

),2,1( ДМУрУр МММЕС = . (2.11)

Модуль першого рівня призначений для вирішення завдань ТД ІІС. Він має у

своєму складі модуль БЗ ( БЗМ ), модуль БД ( БДМ ), модуль отримання результату

( ОРА ) і механізм їх взаємозв’язку ( ВзМ ):

)М,А,М,М(1М ВзОРБДБЗУр = . (2.12)

63

Модуль БЗ БЗМ є множиною логічних аксіом A і множиною аксіом

зовнішнього світу B :

),( ВАМ БЗ = . (2.13)

За допомогою множини логічних аксіом A задаються різні види числень

предикатів. Для нашого випадку, згідно [13, 55], можна стверджувати, що множина

A є порожньою, тобто далі БЗ не містить логічних аксіом.

Опис ІІС повинен включати знання від різних джерел про структуру і характер

функціонування ІІС ФМ , модель евристичних знань EМ оператора ІІС і

апостеріорні знання АМ :

)М,М,М(В EАФ= . (2.14)

Рисунок 2.17 – Ієрархічна структура експертної системи технічної діагностики

інтегрованої інформаційної системи

Модуль II рівня (оцінювання якості ТД

ІІС та навчання модулю першого рівня)

Модуль I рівня

(вирішення завдань ТД ІІС)

Додаткові модулі

64

Таким чином, в запропонованій моделі БЗ передбачається використовування

знань від декількох джерел. Знання ФМ можна віднести до “глибинних” знань, а

EМ і АМ відносяться до “поверхневих”. Знання з різних джерел, враховуючи їх

неповноту, покликані доповнювати один одного при діагностуванні ІІС.

Знання про функціонування і структуру ІІС можна представити так:

),,,,( УПІнфТОФ ММММММ = , (2.15)

де ОМ – модель об’єктів мережі; ТМ – модель топології ІІС; ІнфМ – модель

інформаційної взаємодії; ПМ – модель програмного забезпечення; УМ – модель

управління мережею.

Модуль бази даних БДМ представляє окрему систему, в якій зберігаються дані

про функціонування ІІС і її об’єктів у минулому.

Модуль отримання результату ОРА є сукупністю множини правил логічного

виведення ( Н ) і множини правил достовірних виведень, використовуваних при

рішенні завдань ТД ІІС ( К ):

)К,Н(АОР = . (2.16)

Ядром множини правил логічного виведення Н є множина правил,

запропонованих в [146] для числення судження про події (CП).

Модулі другого рівня ієрархії – модуль пошуку ефективніших систем УрМ 2

( МП ) і діагностики якості роботи ЕС ТД (СД ):

)1М,СД,МП(2М УрУр = . (2.17)

У модулі СД оцінюються поточні значення ймовірності і своєчасності

діагностики ІІС. За результатами роботи цього модуля приймається рішення про

якість роботи ЕС ТД і необхідність змін у БЗ.

У модулі МП здійснюється пошук ефективніших систем УрМ 2 . Пошук

проходитиме в нескінченному просторі, тому модуль МП повинен мати ефективний

65

алгоритм пошуку – генетичних алгоритмів [25, 123]. Спочатку висувається деяка

кількість гіпотез (систем УрМ 2 ), потім перевіряється їх адекватність, після чого

кращі гіпотези залишаються, а гірші відкидаються. Тоді модуль МП матиме вигляд:

),( 22 MM МПрМВМП = , (2.18)

де 2MМВ – модуль виведення ефективніших систем УрМ 2 ; 2MМПр – модуль оцінки

ефективності УрМ 2 .

Модуль УрМ 2 працює незалежно від результатів роботи модуля СД , і, якщо

модуль МП знаходить ефективніше числення УрМ 2 , то нова система УрМ 2 замінює

стару. Ефективність нової системи УрМ 2 перевіряється в 2MМПр за допомогою

спеціальних еталонів. Якщо результати тестування нової системи вищі, ніж у

поточній, то нова система УрМ 2 признається ефективнішою за поточну.

Модуль додаткових моделей ДММ включає модуль пояснення ПМ , діалогу з

користувачем ДМ , пошуку закономірностей ПО зМ :

)М,М,М(М ЗДПДМ = . (2.19)

При цьому можна записати такі вирази:

)Т,Т,Т(М 321П = , (2.20)

де 1Т – запити на пояснення прийнятого рішення; 2Т – інформація пояснення

прийнятого рішення; 3Т – запити до користувача від ЕС ТД.

Модуль діалогу:

),,,( ЭПД ІІОІПЗМ = , (2.21)

повинен включати опис порядку зв’язку ПЗ і способи обробки інформації ОІ , що

поступає від користувача ПІ і від ЕС ТД ЭІ .

Модуль пошуку закономірностей є частиною множини правил утворення

аксіом зовнішнього світу та має вигляд:

)М,М,М(М ПДВЗНСЗ = . (2.22)

66

ЕС включає механізм набору статистики про параметри роботи ІІС і її об’єктів

НСМ , механізм виведення закономірностей на основі цієї статистики ВЗМ і механізм

перевірки достовірності закономірностей, отриманих у ВЗМ – ПДМ . За НСМ можна

використовувати системи, розроблені на базі СКБД типу Oracle, інші системи, які

призначені для накопичення великого об’єму даних.

За ПРДМ , який перевіряє на істинність отримані закономірності предметної

області для кожної конкретної підобласті і в цілому для усієї предметної області,

можна використовувати різні процедури індуктивного виводу.

Перевірка на істинність полягає в наступному: на підставі сукупності реальної

діагностичної інформації і модифікованої БЗ, яка містить нову закономірність, за

допомогою правил виводу намагаються отримати інформацію про стан ІІС і її

об’єктів.

Якщо отримані дані відповідають реальній інформації, то нова закономірність

визнається істинною, інакше – область перевірки закономірності звужується і

процес перевірки на істинність повторюється.

Процес перевірки закінчується, коли визначається область істинності нової

закономірності або нова закономірність за результатами перевірки визнається

помилковою для усієї предметної області.

Таким чином, структура ЕС ТД ІІС матиме вигляд, показаний на рисунку 2.18.

Структура функціонування якої буде таким. Інформація, що надходить від ІІС та її

об’єктів в певні проміжки часу, зберігається в модулі БД. За поточними даними з БД

і на підставі інформації з БЗ модуль отримання результату визначає поточний і

прогнозує майбутній стан ІІС та її об’єктів.

Використання процесуальних міркувань при прийнятті рішення дозволяє ЕС

вирішувати завдання ТД ІІС в умовах неповноти і суперечності БЗ.

67

Видавати користувачеві наближені відповіді, якщо на підставі отриманої

інформації неможливо отримати точну відповідь.

Якщо отриманої інформації недостатньо для вирішення завдань ТД, то ЕС має

можливість звернутися до інших видів знань: функціональних, структурних,

евристичних, апостеріорних.

Рисунок 2.18 – Запропонована модульна структура ЕС ТД ІІС

Використання знань про особливості побудови і функціонування ІІС,

апостеріорних знань дозволяє ЕС “моделювати” процеси, що протікають в ІІС.

Потім отримане рішення задачі ТД ІІС надходить в модуль візуалізації та пояснення,

де воно обґрунтовується за допомогою аргументів, які використовувалися при

рішенні задачі ТД ІІС.

Після цього рішення задачі ТД ІІС разом з поясненнями за допомогою модуля

діалогу видається користувачеві.

68

Результати роботи ЕС ТД періодично оцінюються в модулі діагностики якості

функціонування, де приймається рішення про необхідність внесення змін до роботи

ЕС. Під змінами в роботі ЕС ТД розумітимемо заміну поточної системи УрМ 2 на

нову, ефективнішу.

Для видозміни поточної системи або для пошуку нової призначений модуль

пошуку ефективних систем УрМ 2 . Якщо модуль МП не знайшов ефективнішої

системи УрМ 2 або модифікована система УрМ 2 неефективна, то модуль пошуку

ефективних систем УрМ 2 через модуль діалогу з користувачем звертається за

допомогою до експерта.

Використання блоків діагностики якості роботи, модуля пошуку ефективних

системи УрМ 2 , пошуку закономірностей предметної області дозволяє підтримувати

якість діагностики мережі практично без участі людини та ефективно

використовувати досвід, що накопичується в процесі експлуатації ЕС.

Отже, запропонована структура ЕС ТД ІІС дозволяє усунути недоліки в роботі

ЕС з традиційною структурою. Використання концепції “вежі” обчислень у

запропонованій структурі ЕС дозволяє розпаралелювати рішення завдань ТД ІІС і

завдань з підвищення якості діагностики мережі. Запропонована структура ЕС ТД

дозволяє рознести рішення завдань різних рівнів на дві ЕОМ.

Такий розподіл завдань за рівнями значно спростить і прискорить роботу ЕС

ТД ІІС за рахунок того, що в реальному масштабі часу вирішуватимуться тільки

завдання ТД ІІС.

Завдання управління і навчання вирішуватимуться у час, коли процесор буде

“вільний” або на іншому процесорі.

Таким чином, структура методу розробки інтегрованої інформаційної системи

технічної діагностики полягає в такому (рисунок 2.19):

– отримання вихідних даних;

– формування таблиць баз даних;

– формування розподіленої бази даних, синхронізація її роботи у географічному

та обчислювальному середовищі;

69

– розробка структури і правил функціонування ієрархічної ЕС ТД ІІС;

– отримання оцінки технічного стану елементів ІІС і якості роботи ЕС;

– видача даних для розрахунку потреб споживачів інформації ІІС.

Рисунок 2.19 – Структура удосконаленого метода побудови системи технічної

діагностики інтегрованої інформаційної системи

Подальші дослідження повинні бути спрямовані на:

– обґрунтування моделі знань, що використовуються;

– розробку правил бази знань та методів логічного виводу.

70

Висновки за розділом 2

1. Представлено ІІС у вигляді складної системи шляхом об’єднання підсистем

зв’язку, навігації, спостереження і інформаційних центрів державного і

недержавного підпорядкування. Розроблена модель системи ТД ІІС на основі

аналітичного методу моделювання, яка враховує автономне технічне діагностування

кожного елемента ІІС та загальний контроль її діагностування.

2. Обґрунтовані набір даних для оцінки технічного стану інтегрованої

інформаційної системи, а також структура та процедура наповнення бази даних

технічного стану її елементів з урахуванням вимог споживачів. Для системи ТД ІІС

запропонована розподілена база даних з клієнт-серверною архітектурою .

3. Проведений аналіз експертних систем традиційної структури та доведена

низька ефективність їх використання для вирішення завдань ТД ІІС. Розвинуто

метод побудови експертної системи технічної діагностики інтегрованих

інформаційних систем шляхом застосування методу синтезу ієрархічної структури

експертної системи, що дозволяє розпаралелювати рішення завдань технічної

діагностики інтегрованої інформаційної системи

4. Удосконалено метод побудови системи технічної діагностики інтегрованих

інформаційних систем, який відрізняється від відомих застосуванням метода

створення розподілених баз даних з клієнт-серверною архітектурою та

використанням метода побудови ієрархічної експертної системи на основі логіки

предикатів першого порядку, що дозволяє автоматизувати оцінку технічного стану

інтегрованої інформаційної системи.

5. Подальші дослідження повинні бути спрямовані на обґрунтування моделі

знань, розробку правил функціонування бази знань та методів логічного виведення.

71

РОЗДІЛ 3

МЕТОД ПЛАНУВАННЯ ТЕХНІЧНОГО ОБСЛУГОВУВАННЯ

ІНТЕГРОВАНОЇ ІНФОРМАЦІЙНОЇ СИСТЕМИ

В розділі 2 дисертаційної роботи вдосконалено метод побудови системи

технічної діагностики інтегрованої інформаційної системи. Однак питання,

присвячені технічній діагностиці інтегрованої інформаційної системи та вирішенню

завдання відновлення працездатності системи не розглянуто. У зв’язку з цим

виникає необхідність розробки методу планування технічного обслуговування

інтегрованої інформаційної системи який включає: перевірку результатів

вимірювання, вирішення завдання розробки правил оцінки технічного стану (як

окремих об’єктів системи, так і всієї системи в цілому) та визначення оптимального

комплексу робіт з відновлення працездатності системи за результатами діагностики.

3.1 Процедура здійснення автоматизованої перевірки результатів

вимірювання параметрів об’єкту ІІС

Відмінною особливістю інтегрованої інформаційної системи є те, що до складу

кожної її складової (окремого об’єкту) входять радіоелектронні засоби. Вони

являють собою складні об’єкти, що потребують контролю відповідних параметрів з

різною періодичністю, встановленою правилами їх експлуатації. Контроль

параметрів здійснюється за допомогою засобів вимірювання, до яких висуваються

різні вимоги: періодичність повірки, точність вимірювання та інші [32, 46, 79, 93,

115, 124].

Зробимо припущення, на яких будемо ґрунтуватися при проведенні подальших

досліджень. Нехай виконуються такі правила PЗВП :

– усі об’єкти системи при оцінці параметрів укомплектовані потрібною

номенклатурою та кількістю засобів вимірювання потрЗВN :

( ) 0;1,: 111 ==≥ ЗВЗВпотрЗВнаявнЗВЗВ PelsePthenNNifП ; (3.1)

72

– кожен j-ий ( )наявнЗВNj ...1∈ засіб вимірювання сертифікований, встановленим

чином пройшов повірку у відомий момент часу ijЗВповt та відповідає вимогам, що

висуваються потрЗВ :

( )( ) 0;1,: 222 ==∈∀ ЗВЗВjЗВ PelsePthenпотрЗВнаявнЗВifП ; (3.2)

– у міжповірочному інтервалі ( )( )1; +∈ ijЗВпов

ijЗВповтек ttt засоби вимірювання є

справними з відомими точностями вимірювання параметрів (похибками ( )текj t*σ ):

( )( )( )( );,,1

;0,;:

*3

313

текjjjЗВ

ЗВi

jЗВповi

jЗВповтекЗВ

tпотрЗВнаявнЗВPelse

PthentttifП

σ=σ∈=

=∉ +

(3.3)

– результати вимірювання кожного з параметрів *il доступні до обробки:

( )( ) 0;1,: 44*4 ==∈∀ ЗВЗВiЗВ PelsePthenобрllifП ; (3.4)

– персонал, що використовує j-ий засіб вимірювання, має належний освітньо-

кваліфікаційний рівень потрПперc :

( )( ) 0;1,: 555 ==∈∀ ЗВЗВjЗВ PelsePthenпотрПперcнаявнПперcifП . (3.5)

Тоді перевірку засобів вимірювання та персоналу ЗВПAl можна записати у

вигляді правила ЗВПП :

( ) ≡∧∧∧∧

=otherwisefalse

ПППППiftruePП ЗВЗВЗВЗВЗВ

ЗВЗВП,

1,:

54321

, (3.6)

Структура правила перевірки засобів вимірювання та персоналу має вигляд,

наведений на рисунку 3.1.

Рисунок 3.1 – Структура перевірки засобів вимірювання та персоналу

73

Наведені припущення пов’язані з тим, що: неповнота вхідних даних,

невідповідність засобів вимірювання та (або) освітньо-кваліфікаційного рівня

персоналу встановленим вимогам ставить під сумнів достовірність результатів

вимірювань.

На вимірювання параметрів впливає цілий ряд чинників (інструментальні

похибки, кваліфікація персоналу та інші), що зрештою дає підставу вважати

результати вимірювання випадковою величиною [118, 137]. У теорії вимірювань

вважають, що усі чинники мають однакову вагу. Це дає підставу вважати, що

похибки вимірювання параметру *il∆ розподілені за нормальним законом з

нульовим середнім ( [ ] 0* ==∆∆

ili mlM ) та дисперсією [ ] *2

ililD ∆σ=∆

[12, 31, 84, 92, 137]. У зв’язку з цим можна стверджувати, що оптимальним методом

оцінки кожного з il параметрів об’єктів ІІС можна вважати метод максимальної

правдоподібності, результатом реалізації якого прAlmax є рішення, що приймається

після порівняння результатів вимірювання відповідного параметру з “порогом” за

допомогою правила відпi

РВП :

( );)ll,1P(else

;ll,1Pthen,lllif:П

прне*

i

*

i

відпi

РВ

пр*

i

*

i

відпi

РВmaxi

*

imini

відпi

РВ

==

==≤≤ (3.7)

де пр*

il та прне*

il – припустимі та не припустимі значення параметру; minil та maxil –

“пороги” порівняння; *il – оціночне значення параметру.

“Порогом” параметру, що вимірюється, у даному випадку слід вважати його

встановлені технічною документацією граничні значення.

У загальному випадку значення математичного очікування та незміщеної

дисперсії параметру *il , що вимірюється на фоні нормальних похибок, визначаються

як:

[ ] ( )∑=

=n

kii ln

lM1k

* 1, (3.8)

[ ] ( ) [ ][ ] *22

1

**

1 il

n

kikii lMl

n

nlD σ=−

+= ∑

=

, (3.9)

74

де n – кількість вимірювань даного параметру il .

На практиці, оскільки має місце “старіння” як інформації, так і об’єкту

вимірювання, можна використовувати фільтрацію результатів вимірювання. Тому

математичне очікування параметру il можна обчислити як:

[ ] [ ]( )пз*

iтекiтек*

i lMklk1

1lM ⋅+

+≈ , (3.10)

де k – коефіцієнт пропорційності, що враховує результати попередніх вимірювань;

[ ]прilM*

– попереднє значення математичного очікування параметру il .

Оцінку статистичних характеристик вимірювань відповідного параметру можна

представити у вигляді виконання алгоритму харстатAl , результатами якого є:

[ ] [ ]

→ ** , iiхарстат lDlMAl (3.11)

Тобто при проведенні технічного діагностування об’єктів ІІС повинні

враховуватися результати попередніх вимірювань:

iтекi ll ∈ . (3.12)

У разі проведення відновлювальних ремонтних робіт знання окремих

попередніх результатів вимірювань параметрів втрачають актуальність, тому за

початок відліку 0il цих параметрів беруть їх значення після проведення відповідних

робіт ррil :

ррii ll ≡0 . (3.13)

Метод максимальної правдоподібності є оптимальним лише при нормально

розподілених похибках вимірювання. Тоді система ТД ІІС повинна передбачати

засоби перевірки гіпотези функції щільності розподілу результатів вимірювань *РВF .

Перевірка гіпотези про вид функції щільності розподілу результатів вимірювань

*РВF параметру il полягає у прийнятті рішення про відповідність серії результатів

вимірювання фізичної величини реалізаціям випадкової величини з певною,

передбачуваною формою функції щільності розподілу о

РВF (у нашому випадку –

нормальною). Для перевірки гіпотези про вид функції щільності розподілу

75

результатів вимірювань використовуються методи математичної статистики. Існує

декілька критеріїв згоди, зокрема, критерій Пірсона (або критерій 2χ ), критерій

Мізеса-Смірнова (критерій 2ω ), критерій Колмогорова і складений критерій, за

допомогою яких перевіряються гіпотези про відповідність результатів вимірювання

тій чи іншій функції щільності розподілу ймовірностей [16, 30, 113, 124, 140, 148].

Найбільш розповсюдженим з них є критерій Пірсона, що використовується для

перевірки узгодженості результатів вимірювань з теоретичним розподілом при числі

вимірювань ,50≥n які повинні проводитися практично в однакових умовах. Для

перевірки гіпотези щодо нормального розподілу широко застосовується складений

критерій, що включає два незалежні критерії і використовується тоді, коли вибірка

результатів вимірювань складає 5010 ≤≤ n . На відміну від критерію 2χ , який є

інтегральним, складений критерій забезпечує перевірку відповідності поблизу

центра розподілу (критерій I) і на краях розподілу (критерій II). Якщо хоча б один із

двох критеріїв не задовольняється, то гіпотеза про нормальність розподілу

результатів спостережень відкидається. Існуючі критерії згоди не дозволяють

установити вид розподілу експериментальних даних, а лише дозволяють перевірити,

чи допустимо одержані результати вимірювань (їх функцію щільності розподілу)

віднести до відомого виду розподілу РВF . Перевірку гіпотези щодо щільності

розподілу результатів вимірювань *РВF можна представити у вигляді виконання

алгоритму *

РВF

Al , результатом якого є відома i–та щільність розподілу iРВF :

( ) РВРВi

РВFFFifFAl

РВ

∈→ *,* . (3.14)

Використання статистичних методів для оцінки результатів і характеристик

випадкових похибок вимірювань за вибіркою (серією, рядом) результатів

вимірювань обмеженого об’єму повинна враховувати вимогу однорідності цієї

вибірки. На практиці ця вимога часто порушується, оскільки до складу вибірки

можуть входити результати вимірювань, що істотно відрізняються від інших. Це

може свідчити як про грубі похибки, так і про вихід за допустимі межи параметру,

що вимірюється. Це може призвести до істотного викривлення результатів

76

вимірювань. У зв’язку з цим при попередньому перегляді результатів вимірювання

алгоритм перевірки повинен передбачати таку послідовність дій. Якщо є результати

вимірювань (звичайно один-два), які різко відрізняються від інших, то слід

перевірити можливість похибки при знятті показників вимірювальних засобів або їх

передаванні для обробки. Така перевірка необхідна як у випадку, коли

експериментальні дані одержані автоматично, так і в умовах їх отримання в іншій

спосіб. Для виявлення похибок вимірювань використовують статистичні критерії

[124, 137, 140]. При невисоких вимогах до точності результатів прямих вимірювань,

можна користуватися найпростішим критерієм “правило σ3 ”. Для нормально

розподіленої вибірки ( ) ,nk=lki 1 , , обчислюється оцінка середньоквадратичного

відхилення ( )kilσ . Всі результати спостережень, які задовольняють правилу:

( ) [ ] *il

*

iki

нзрХР

РВ 3lMlif,trueP σ>−= , (3.15)

визнаються такими, що мають грубі похибки або свідчать про вихід за допустимі

межі параметру, що вимірюється. Дане правило в ряді випадків є надмірно

“жорстким”. Так, якщо для нормального розподілу поява результату спостереження

( ) [ ] *3*

iliki lMl σ+> з високою ймовірністю (0.9973) свідчить про наявність у ньому

грубої похибки, то для рівномірного розподілу аналогічний висновок відповідає

правилу:

( ) [ ] *il

*

iki

рзрХР

РВ 83,1lMlif,trueP σ+>= . (3.16)

Це означає, що для виявлення грубих похибок (тобто умов, при яких

trueP ХР

РВ = ) необхідно враховувати не тільки особливості розсіювання результатів

вимірювань, які характеризуються значенням *

il

σ , але й вид розподілу випадкових

похибок. Для виявлення грубих похибок результатів вимірювань, які

підпорядковуються нормальному розподілу, широке розповсюдження знаходить

критерій, що ґрунтується на порівнянні теоретичного (або граничного) і

експериментального (або фактичного) значень параметра il , який характеризує

77

найбільше відхилення результатів вимірювань ( )kil від математичного очікування

[ ]*ilM [137].

Виявлення вимірювань, що істотно відрізняються від інших, можна

представити у вигляді реалізації алгоритму виявлення хибних вимірювань ХРAl ,

результатами якого є оцінки параметру *текil , що задовольняють правилу:

( ) truePif,lAl ХР

РВ

*

текiХР =→ . (3.17)

Сукупність прAlmax (реалізація методу максимальної правдоподібності),

харстатAl (оцінка статистичних характеристик), *

РВF

Al (перевірка гіпотези щодо

щільності розподілу результатів вимірювань) та ХРAl (виявлення хибних

вимірювань) уявляє собою статистичну обробку результатів вимірювання

РВобрстатAl (рисунок 3.2). Оцінки параметру ( )kil попередньо перевіряються на

наявність грубих похибок. При прийнятті рішення про наявність вимірювань, що

істотно відрізняються від інших, оцінки порівнюються з порогом. За результатами

порівняння приймається остаточне рішення про хибність вимірювання або вихід за

допустимі межі параметру, що вимірюється. При прийнятті рішення про відсутність

вимірювань, що істотно відрізняються від інших, оцінки порівнюються з порогом,

обчислюються статистичні характеристики результатів вимірювання, приймається

рішення про вид щільності розподілу оцінок. За результатами статистичної обробки

результатів вимірювання приймається рішення про відповідність параметру

встановленим вимогам.

Рисунок 3.2 – Структура статистичної обробки результатів вимірювання

78

Сукупність перевірки засобів вимірювання, персоналу ЗВПAl та статистичної

обробки результатів вимірювання РВобрстатAl являє собою автоматизовану

перевірку результатів вимірювання ПРВAl (рисунок 3.3). При надходженні оцінок

параметрів ( )kil перевіряється повнота вхідних даних, відповідність засобів

вимірювання та освітньо-кваліфікаційного рівня персоналу встановленим вимогам.

При прийнятті рішення про можливість використання результатів вимірювання вони

підлягають статистичній обробці для встановлення відповідності параметрів, що

вимірюються, вимогам, що висуваються. Наведений спосіб перевірки, на відміну від

відомих, дозволяє в автоматизованому режимі враховувати як статистичні

характеристики результатів вимірювання, так характеристики засобів вимірювання і

освітньо-кваліфікаційний рівень персоналу.

Рисунок 3.3 – Структура здійснення автоматизованої перевірки результатів

вимірювання параметрів об’єкту ІІС

Таким чином, за результатами дослідження основних принципів діагностування

сучасних радіоелектронних засобів інтегрованої інформаційної системи

встановлено, що ЕС ТД повинна:

– враховувати результати вимірювання параметрів об’єкту з моменту

проведення останніх робіт, що впливають на ці параметри, характеристики засобів

вимірювання і освітньо-кваліфікаційний рівень персоналу;

79

– мати алгоритм перевірки результатів вимірювання ПРВAl , до складу якого

повинні входити алгоритми: перевірки засобів вимірювання і персоналу ЗВПAl та

статистичної обробки результатів вимірювання РВобрстатAl .

Складові алгоритму РВобрстатAl – алгоритми прAlmax , харстатAl , РВFAl та ХРAl –

входять до пакетів прикладних програм багатьох виробників і можуть бути

включені разом з алгоритмом ЗВПAl до модулю отримання результату ОРА (2.16).

Результати вимірювання параметрів об’єкту (РВПО), характеристики засобів

вимірювання та персоналу (ХЗВП) повинні вноситися до бази даних модулю бази

даних БДМ (3.12). Модулі ОРА та БДМ відносяться до модулів першого рівня ЕС ТД

(рисунок 2.18). Структура модулів першого рівня ЕС ТД ІІС, в якій реалізована

автоматизована перевірка результатів вимірювання, наведена на рисунку 3.4.

Розглянемо порядок та особливості розробки правил оцінки технічного стану

об’єктів ІІС для здійснення автоматизованого технічного діагностування ІІС.

Рисунок 3.4 – Структура модулів першого рівня ЕС ТД ІІС з автоматизованою

перевіркою результатів вимірювання

Вихідні дані

Модулі першого рівня (вирішення завдань ТД ІІС)

Модуль отримання результату

)К,Н(АОР =

…

…

ПРВAl

Модуль бази знань

Модуль БД БДМ

…

…

ХЗВП

РВПО

80

3.2 Структура здійснення автоматизованого технічного діагностування

інтегрованої інформаційної системи

Контроль параметрів об’єктів ІІС – це чітке виконання послідовності

встановлених технічною документацією операцій.

При розробці правил оцінки технічного стану використовуватимемо дані про

операції, параметри, що контролюються, та їх значення, що наведені в підрозділі 3.2.

Особливістю проведення самодіагностування є апріорне припущення про

виконання правила ЗВПП (3.6).

Таблиця 3.1 – Правила, перевірки та параметри, що описують проведення

щоденного контролю функціонування РЛС П-18

з/п

Правило, параметр

Назва перевірки. Параметри, що контролюються, або зміст

перевірки

Припустиме значення

1 (5) 0СЕП , 0,52P Перевірка системи електроживлення

1СЕП , 1,52P Струм високовольтного випрямлювача, I 120…400 мА

2 (10) 0ППП , 0,102P Перевірка передавального пристрою

1ППП , 1,102P Потужність генератора, гР 180 кВт

3 (11) 0ИТП , 0,112P

Перевірка працездатності інформаційних

трактів

1ИТП , 1,112P Коефіцієнт біжучої хвилі, бхК Не менше 65%

2ИТП , 2,112P

Коефіцієнт шуму

приймального пристрою, шК Не більше 4

3ИТП , 3,112P

Працездатність системи автопідстройки

частоти, f∆

Не більше ±1

поділки

4ИТП , 4,112P

Працездатність приймально-

індикаторного тракту, шксI 2σ Так / ні

81

Продовження таблиці 3.1

з/п

Правило,

параметр

Назва перевірки.

Параметри, що контролюються, або зміст

перевірки

Припустиме

значення

5ППП , 5,112P

Працездатність апаратури придушення

відбиттів від місцевих предметів, цм II , Так / ні

6ИТП , 6,112P

Працездатність схеми компенсації вітру,

cβ∆ Так / ні

7ИТП , 7,112P

Працездатність схеми автостроба,

прмом II , Так / ні

8ИТП , 8,112P

Орієнтування станції по контрольному

місцевому предмету, мкβ Так / ні

0ИПП , 0,132P Перевірка індикаторних пристроїв Так / ні

1ИПП , 1,132P

Яскравість світіння лінії розгортки на

екрані індикатора, ЯКЯ , Так / ні

2ИПП , 2,132P Фокусування лінії розгортки, рl

Повинна бути

не більше

1,5 мм

3ИПП , 3,132P

Відповідність діапазону (масштабу)

розгортки на екрані індикатора

встановленому положенню перемикача

МАСШТАБ, iD

Так / ні

4ИПП , 4,132P

Яскравості 10, 50 і 100-кілометрових

відміток дальності і правильна їх градація,

iЯD

Так / ні

4 (13)

5ИПП , 5,132P

Наявність азимутальних відміток, їх

нормальна яскравість, градація і збіг

відмітки 0 (північ) з вертикальною рискою

світлофільтра блоку 10, iβ

Так / ні

5 ЩКФПП 18 ,

0,02P

Перевірка параметрів РЛС П-18 при

проведенні щоденного контролю

функціонування

Так / ні

82

За прикладом розробимо правила оцінки параметрів РЛС П-18 при проведенні

щоденного контролю функціонування. При цьому перевіряються система

електроживлення, передавальний пристрій, інформаційні тракти та індикаторні

пристрої (таблиця А.2).

Нумерацію параметрів, що контролюються, будемо здійснювати відповідно до

таблиці 2.2. Для зручності представимо правила, перевірки, параметри та їх

припустимі значення, що описують проведення щоденного контролю

функціонування РЛС П-18, у вигляді, що наведений в таблиці 3.1.

Під записом 0iП ( )0,2iP будемо розуміти узагальнене правило (узагальнений

параметр), що характеризує i-ту складову об’єкта, параметри якої контролюються.

У випадку, коли в i-ій складовій контролюється лише один параметр, виконується

рівність 10ii ПП ≡ ( )1,0, 22 ii PP ≡ . Під записом 0,02P розуміється параметр, що

характеризує об’єкт в цілому.

Правило перевірки системи електроживлення може бути представлено у

вигляді залежності, тобто: якщо струм високовольтного випрямлювача знаходяться

в діапазоні мАIмА 400120 ≤≤ , то параметри системи електроживлення

знаходяться у встановлених межах. Що формально записується так:

02;12,400120: 1,51,51 ==≤≤ PelsePthenмАIмАifПСЕ . (3.18)

Перевірка передавального пристрою може бути представлена у вигляді

залежності: якщо потужність генератора дорівнює кВтPг 180= , то параметри

передавального пристрою знаходяться у встановлених межах, або правилом такого

вигляду:

02;12,180: 1,51,101 === PelsePthenкВтPifП гПП . (3.19)

Перевірка інформаційних трактів РЛС П-18 складається з контролю восьми

параметрів. Розглянемо перевірку кожного з цих параметрів.

Перевірка коефіцієнту біжучої хвилі: якщо коефіцієнт біжучої хвилі 65.0≥бхK ,

то параметр знаходиться у встановлених межах, або формально:

02Pelse;12Pthen,65.0Kif:П 1,111,11бх

1

ІТ ==≥ . (3.20)

83

Перевірка коефіцієнту шуму приймального пристрою: якщо коефіцієнт шуму

4≤шK , то параметр знаходиться у встановлених межах, або правило:

02Pelse;12Pthen,4Kif:П 2,112,11ш

2

ІТ ==≤ . (3.21)

Перевірка працездатності системи автоматичної підстройки частоти: якщо

покази вимірювача не перевищують 1≤∆ f , то параметр знаходиться у

встановлених межах, або:

02Pelse;12Pthen,1if:П 3,113,11f

3

ІТ ==≤∆ . (3.22)

Перевірка працездатності приймально-індикаторного тракту: якщо відношення

амплітуди сигналу, відбитого від контрольного місцевого предмету, до середнього

рівня шумів відповідає раніше виміряному ( )constI шкс =σ2 , то параметр

знаходиться у встановлених межах, або правило:

02Pelse;12Pthen,constIif:П 4,114,11ш2

кс

4

ІТ ===σ . (3.23)

Перевірка працездатності апаратури придушення відбитків від місцевих

предметів: якщо сигнали від місцевих предметів придушуються ( )falseIм = , а

сигнали від цілей спостерігаються ( )trueIц = , то параметр знаходиться у

встановлених межах, або формально:

( ) ( ) 02Pelse;12Pthen,trueIfalseIif:П 5,115,11цм

5

ІТ ===∧= . (3.24)

Перевірка працездатності схеми компенсації вітру: якщо розриви у

азимутальних відмітках сигналів відповідають встановленому куту ( )трc β∆=β∆ , то

параметр знаходиться у встановлених межах, або правило вигляду:

02Pelse;12Pthen,if:П 6,116,11трc

6

ІТ === β∆β∆ . (3.25)

Перевірка працездатності схеми автостробу: якщо сигнали від одиночних

місцевих предметів спостерігаються ( )trueI ом = , а від протяжних ні ( )falseI прм = ,

то параметр знаходиться у встановлених межах, або:

( ) ( ) 02Pelse;12Pthen,falseItrueIif:П 7,117,11прмом

7

ІТ ===∧= . (3.26)

84

Перевірка орієнтування станції відносно контрольного місцевого предмету:

якщо азимут контрольного місцевого предмету відповідає раніше виміряному

( )constмк =β , то параметр знаходиться у встановлених межах, або формально:

02Pelse;12Pthen,constif:П 8,118,11мк

8

ІТ ===β . (3.27)

Тоді перевірку інформаційних трактів можна записати у такому вигляді

залежності: якщо усі параметри, що перевіряються при їх контролі, знаходяться у

встановлених межах 12 ,11 =iP , то інформаційний тракт знаходиться у нормі, або

правилом:

02Pelse;12Pthen,1П...ПППif:П 0,110,11

8

ІТ

3

ІТ

2

ІТ

1

ІТ

0

ІТ ==≡∧∧∧∧ . (3.28)

Перевірка індикаторних пристроїв складається з контролю п’яти параметрів.

Розглянемо порядок проведення перевірок цих параметрів.

Перевірка яскравості світіння лінії розгортки: якщо яскравість близька до

граничного maxЯЯ ≈ та регулюється трЯЯ КК = , то параметр знаходиться у

встановлених межах, або правило такого вигляду:

( ) ( ) 02Pelse;12Pthen,ККЯЯif:П 1,131,13трЯЯmax

1

ІП ===∧≈ . (3.29)

Перевірка фокусування лінії розгортки: якщо товщина лінії розгортки не

перевищує ммlр 5.1≤ , то параметр знаходиться у встановлених межах, або

формально:

02Pelse;12Pthen,мм5.1lif:П 2,132,13р

2

ІП ==≤ . (3.30)

Перевірка відповідності діапазону (масштабу) розгортки: якщо встановленому

положенню дальності відповідає трii DD = , то параметр знаходиться у

встановлених межах, або:

( ) ( ) ( ).02Pelse;12Pthen

,DDDDDDif:П

3,133,13

тр33тр22тр11

3

ІП

==

=∧=∧= (3.31)

Перевірка яскравості відміток дальності і їх правильної градації: якщо

трii ЯDЯD = , то параметр знаходиться у встановлених межах, або правило:

85

( ) ( ) ( ).02Pelse;12Pthen

,ЯDЯDЯDЯDЯDЯDif:П

4,134,13

тр33тр22тр11

4

ІП

==

=∧=∧= (3.32)

Перевірка азимутальних відміток: якщо трii β=β , то параметр знаходиться у

встановлених межах, або:

( ) ( ) ( ).02Pelse;12Pthen

,if:П

5,135,13

тр33тр22тр11

5

ІП

==

=∧=∧= ββββββ (3.33)

Перевірку індикаторних пристроїв у цілому можна записати так: якщо усі

параметри, що перевіряються при їх контролі, знаходяться у встановлених межах

12 ,13 =iP , то індикаторні пристрої знаходяться у нормі, або таким правилом:

.02Pelse;12Pthen

,1ПППППif:П

0,130,13

5

ІП

4

ІП

3

ІП

2

ІП

1

ІП

0

ІП

==

≡∧∧∧∧ (3.34)

Таким чином, перевірку параметрів РЛС П-18 при проведенні щоденного

контролю функціонування можна записати як “щоденна перевірка параметрів РЛС

П-18: якщо усі параметри, що перевіряються, знаходяться у встановлених межах

( )12 , =WNP , то РЛС П-18 знаходиться у нормі”, або у вигляді правила:

.02Pelse;12Pthen

,1ППППif:П

0,00,0

0

ІП

0

ІТ

0

ПП

0

СЕЩКФ18П

==

≡∧∧∧ (3.35)

За результатами щоденного контролю функціонування справний працездатний

стан РЛС П-18 описується правилом:

1,118 18, =≡ ЩКФППС

щ ПifП . (3.36)

При 018 =ЩКФПП РЛС П-18 може знаходитись у непрацездатному або в

несправному стані. У цьому випадку необхідно перевірити, що параметри, значення

яких лежать за межами допуску, не впливають на виконання усіх потрібних

функцій. Знаходження РЛС П-18 у несправному стані описується правилом:

( ) ( ) трПWNПС

щНСщ PPПifП 18,

, 02018,118 ∉=∀∧≡≡ , (3.37)

де трПP 18 – множина параметрів, що визначає потрібні функції РЛС П-18.

86

Знаходження РЛС П-18 в непрацездатному стані описується правилом:

( ) ( )018018,118 , ≡∧≡≡ НСщ

ПСщ

НПщ ППifП . (3.38)

Результати оцінки параметрів при проведенні щоденного контролю

функціонування заносяться до таблиці бази даних технічного стану РЛС П-18

(рисунок 2.9).

При знаходженні РЛС П-18 в справному працездатному стані вимоги потреб

усіх і-их споживачів, що отримують інформацію від неї, задовольняються, і для

кожного з них вона знаходиться у справному працездатному стані:

( )018,118 ,. ≡≡ ПСщ

ПСіспожщ ПifП . (3.39)

При знаходженні РЛС П-18 в несправному та (або) непрацездатному стані для

споживачів інформації, вимоги яких задовольняються, станція знаходитись в

несправному працездатному стані.

Це пояснюється тим, що відносно цього споживача РЛС П-18 не виконує

задані, але виконує потрібні споживачу функції:

( ) ( ) іПпотрспожWN

ПСщ

ПНСіспожщ PPПifП 18,

,. 02018,118 ∉=∀∧≡≡ . (3.40)

де іПпотрспожP 18 – множина параметрів, що визначає потрібні функції РЛС П-18 і-

му споживачеві.

Для розглянутого в підрозділі 2.2 прикладу терміналу обслуговування

пасажирів потрібні функції та параметри джерела інформації РЛС П-18 наведені в

таблиці 2.6.

Знаходження РЛС П-18 в несправному непрацездатному стані для і-го

споживача описується правилом:

( ) ( )018018,118 .,. ≡∧≡≡ ПНСіспожщ

ПСщ

НПНСіспожщ ППifП . (3.41)

Структура оцінки стану РЛС П-18 при проведенні щоденного контролю

функціонування наведена на рисунку 3.5.

87

Рисунок 3.5 – Структура оцінки стану РЛС П-18 при проведенні щоденного

контролю функціонування

Структуру оцінки стану РЛС П-18 можна представити у вигляді рисунку 3.6.

Використовуючи подібний підхід, можна оцінити технічний стан будь-якого

елементу ІІС. Оцінка показників технічного стану та якості експлуатації потребує

узагальнення та обробки всієї інформації про зміни технічного стану об’єктів ІІС

протягом певного часу, статистику напрацювання, відмов та відновлення

працездатного стану, проведення планових та поточних ремонтів, технічного

обслуговування.

Вся оперативна та періодична інформація повинна вноситися до бази даних та

відображатися в зручному для аналізу вигляді. Періодичність відновлення баз даних

і узагальнення інформації залежить від режиму експлуатації об’єктів ІІС і характеру

інформації.

88

Рисунок 3.6 – Структура оцінки стану РЛС П-18

Оперативна інформація про поточний технічний стан повинна передаватися

негайно при всіх змінах технічного стану. В теперішній час оперативна інформація в

більшості випадків передається неавтоматизованим способом та фактично виступає

лише у вигляді ознак працездатності.

Більш докладна періодична інформація про елементи ІІС (характер і режими

експлуатації, напрацювання, проведення ремонтів, технічних обслуговувань,

відмови, поповнення ресурсів та інша), яка необхідна для проведення аналізу і

планування експлуатації та розрахунків потреб для підтримки справного стану та

ресурсу, частково передається в інформаційні центри.

Для забезпечення оперативної автоматизованої технічної діагностики об’єктів

ІІС потрібно реалізувати автоматичну (автоматизовану) систему збору інформації та

відповідні лінії зв’язку.

89

Для передачі даних про технічний стан об’єктів ІІС можливо використовувати

формат, що введений ДСТУ 4528:2006. Цей формат є доповненим протоколом

ASTERIX, адаптований для України та відповідає вимогам міжнародного стандарту

ISO 7498. Тоді логічну структуру методу автоматизованого технічного

діагностування ІІС можна представити у вигляді рисунку 3.7.

Для отримання кількісних оцінок експлуатаційно-технічних показників

доцільно використовувати реєстраційні методи та часові параметри, які

реєструються у процесі експлуатації. До показників, які характеризують технічний

стан об’єктів ІІС та розраховуються за допомогою часових параметрів,

відносяться [48, 87, 105]:

– часткові непрямі показники, які розраховуються за результатами контролю

(вимірювання) або експлуатації – справності, безвідмовності, відновлюваності;

– призначені показники, які визначаються вимогами нормативної документації

– призначений ресурс, призначений строк служби, призначений ресурс до ремонту;

– комплексні – надійності, ресурсу, строку служби та збереженості,

ремонтопридатності, вартості підтримки технічного стану.

Вирішення завдання прогнозування зміни станів об’єктів ІІС можливо лише

статистичними методами.

Для оцінки стану відповідної номенклатури об’єктів ІІС у плановому періоді

можливо використовувати усереднені за номенклатурою показники: середній час

напрацювання на відмову, середній час знаходження в непрацездатному стані,

значення коефіцієнта готовності до використання.

Значення цих показників потрібно оцінювати за номенклатурою об’єктів та

прогнозувати зміни їх значень за результатами експлуатації у попередніх періодах.

Значення залишку ресурсу та витрат ресурсу з початку експлуатації і останнього

планового ремонту дозволяють проводити планування експлуатації об’єктів [1,18].

90

Рисунок 3.7 – Структура здійснення автоматизованого технічного

діагностування ІІС

Інформація про відмови та відновлення (поточні ремонти) дозволяє

розраховувати показники при проведенні аналізу, до яких відносяться: середній час

простою на одну відмову, середній час відновлення з урахуванням та без урахування

часу доставки запасного майна та приладдя (ЗМП), середній час напрацювання на

відмову, коефіцієнт готовності, коефіцієнт технічного використання та інші.

При проведенні оцінки технічного стану об’єктів ІІС за результатами їх

експлуатації та при проведенні аналізу показники можна розраховувати за

91

наведеними нижче виразами [109, 142, 162].

Середній час напрацювання на відмову ( )0T :

N

ТТT товп +

=0 , (3.42)

де впТ – сумарний час використання за призначенням об’єкту; тоТ – сумарний час,

витрачений на технічне обслуговування об’єкту; N – кількість відмов об’єкту за

звітний період.

Середній час відновлення об’єкту з урахуванням часу доставки ЗМП ( )срвдТ :

N

Т

Т

N

iiвд

срвд

∑== 1 , (3.43)

де iвдТ – час відновлення i-ої відмови об’єкту з урахуванням доставки ЗМП.

Середній час відновлення відмови за звітний період без обліку часу доставки

ЗМП ( )срвТ :

N

Т

Т

N

iiв

срв

∑== 1 , (3.44)

де iвТ – час відновлення i-ої відмови об’єкту без урахування доставки ЗМП.

Коефіцієнт готовності об’єкту за звітний період ( )гK :

срвд

гТТ

ТK

+=

0

0 . (3.45)

Коефіцієнт технічного використання об’єкту за звітний період ( )твК :

ремтобр

вптв

ТТТ

ТК

++= , (3.46)

плремпотремрем ТТТ += , (3.47)

де потремТ – сумарний час, витрачений за звітний період на поточний ремонт;

плремТ – сумарний час, витрачений за звітний період на плановий ремонт.

Середній час простою об’єкту на одну відмову за звітний період ( )пТ :

92

N

ТТ

рем

п = . (3.48)

Відмови окремого об’єкта можна класифікувати за допомогою визначеного

переліку характеристик відмов (за причиною відмови, за характером відмови, за

видом ЗМП, за характером сил, що залучаються, за номенклатурою блоку, що

відмовив).

Розглянемо застосування результатів запропонованого способу

автоматизованого технічного діагностування ІІС при вирішенні завдань визначення

комплексу робіт з відновлення працездатності ІІС.

3.3 Алгоритм удосконаленого метода визначення оптимального

комплексу робіт по відновленню працездатності інтегрованої системи

технічної діагностики в умовах ресурсних обмежень

При виході з ладу окремих елементів ІІС виникає завдання з відновлення її

працездатності. При достатній кількості ресурсів роботи з відновлення ведуться на

всіх відповідних об’єктах ІІС одночасно, їх порядок та перелік регламентується

відповідною нормативною документацією. При обмеженнях наявних ресурсів з

відновлення потрібних елементів системи може постати питання про черговість

відновлення об’єктів ІІС. Найбільш розповсюдженими ресурсними обмеженнями є

[47, 93, 117, 120, 153]: фінансові, людські, змішані.

Розглянемо, як приклад, завдання відновлення працездатності системи,

рішенням якої є закупівля певної кількості потрібних комплектуючих виробів та

проведення відповідних операцій ТО. Нехай наявних коштів недостатньо для

закупівлі потрібної кількості та номенклатури комплектуючих виробів (фінансові

обмеження). Задача в даній постановці на цей час є достатньо актуальною. Як

показав аналіз досвіду експлуатації сучасних інформаційних систем, однією з

головних проблем є недостатнє забезпечення ЗМП. При закупівлі ЗМП в умовах

фінансових обмежень виникають протиріччя між завданнями, які необхідно

вирішити, та обсягом наявних коштів. У зв’язку з цим постає задача вибору стратегії

93

закупівель та критерію оптимальності, згідно з яким будуть визначені номенклатура

і кількість комплектуючих виробів. Як правило, при вирішенні цього питання

користуються евристичними методами [47, 153].

При закупівлі комплектуючих для задоволення потреб користувачів

інформаційної системи слід враховувати, що:

– вартість комплектуючих може залежати від обсягу партії, яка закуповується;

– переважна більшість комплектуючих може застосовуватися в обмеженій

кількості об’єктів системи, що належать різним міністерствам, відомствам або

окремим організаціям, при цьому співвідношення кількості виробів досить

неоднорідне;

– частина виробів у деяких випадках застосовується лише в окремих елементах

інформаційної системи, кількість яких у кожній з інтегрованих підсистем може

суттєво відрізнятися;

– закупівля за оптовими цінами часто може бути здійснена лише у рамках

закупівель виробів для всієї системи в цілому.

У будь-якому випадку при організації закупівлі комплектуючих виробів в

умовах фінансових обмежень можливі розбіжності щодо вибору критерію

оптимальності. Застосування змішаної стратегії організації закупівлі, що за

компромісним принципом враховує кілька критеріїв оптимальності, ускладнено

відсутністю відповідної методики [153].

При виборі стратегії організації закупівель комплектуючих виробів, повинні

бути враховані такі апріорні дані:

– номенклатура та кількість об’єктів ІІС, що потребують відновлення, їх

технічні характеристики й задачі, що вирішуються;

– загальна кількість та функціональне призначення комплектуючих виробів, що

плануються закупити, їх кількість у конкретних елементах системи;

– залежність вартості виробів від обсягу партії та строків їх постачання.

Припустимо, є система з N груп РЛС (A, B, C, D) та навігаційних засобів (E, F,

G) у кількості nQ (Q=A, B, …, G) кожна, відносно яких постало питання закупівлі

комплектуючих виробів. Кожна з груп РЛС (навігаційних засобів) Q складається з

94

q(j, l) окремих складових елементів – станцій виявлення та супроводження цілей,

низьковисотних виявлювачів, наземних радіозапитувачів, тощо (j=1, … , nQ; l –

номер окремого складового елементу), в кожному з яких є θq(j, l) типів

комплектуючих виробів, що потребують заміни, у кількості η (θq(j, l) ) кожний.

При відомих апріорних даних вибір одного з наведених критеріїв

оптимальності можна представити у вигляді визначення рангів пріоритетів між

групами РЛС (навігаційними засобами) та (або) їх складовими елементами, і, як

наслідок, між комплектуючими виробами.

Для заданого критерію оптимальності введемо поняття “коефіцієнт

забезпеченості” Kз, який дорівнює відношенню наявних ресурсів (характеристик) до

потрібних т

cз

P

PK = , та який має верхню

minт

cmaxз

P

PK = і нижню

maxт

cminз

P

PK = межі.

Наприклад, коефіцієнт забезпечення коштами, який дорівнює відношенню

виділених коштів до потрібних, характеризує рівень фінансування закупівель, а його

верхня та нижня межі – рівень фінансування при здійсненні закупівель за оптовими

й роздрібними цінами. Максимальні та мінімальні значення потрібних ресурсів

(характеристик) визначаються на підставі існуючої нормативно-правової бази

[126, 149]. Наприклад, мінімальне та максимальне значення можливостей з

виявлення можуть визначатися тим, чи дозволяється непрацездатність окремих

радіолокаційних засобів.

Для змішаної стратегії організації закупівлі введемо поняття “узагальнений

коефіцієнт забезпеченості”, під яким будемо мати на увазі коефіцієнт, що враховує

кілька окремих коефіцієнтів.

Визначення рангових пріоритетів між критеріями дозволяє враховувати внесок

кожного окремого коефіцієнта ))((fK )l,j(qз θηω = ( Ω=ω ...,2,1 , Ω – кількість

критеріїв, що враховується) до узагальненого коефіцієнта забезпеченості шляхом

введення вагових коефіцієнтів ων , які виставляються експертним методом з

урахуванням вимог усіх споживачів інформації ІІС.

95

Будемо розрізняти узагальнений адитивний коефіцієнт забезпеченості Ω+cK та

узагальнений мультиплікативний коефіцієнт забезпеченості Ω*cK :

∑

∑ ⋅=+

ωω

ωωω

Ω ν

νз

c

KK , ∏ ⋅=

ωωωΩ νз

*

c KK . (3.49)

Організація закупівлі комплектуючих виробів за кількома критеріями

оптимальності зводиться до вирішення задачі пошуку V – максимуму узагальнених

коефіцієнтів забезпеченості: ( )Ω+= cKV max1 при загальній змішаній стратегії та

( )ΩΩ+= *

2 ,max cc KKV при накладенні додаткового обмеження, пов’язаного з

необхідністю вирівнювання коефіцієнтів забезпеченості ω0K , які мають

рівну вагу ων .

Введемо деякі поняття. Умовною типовою розрахунковою одиницею назвемо

РЛС (навігаційний засіб) заданої номенклатури, яка максимально укомплектована

лише комплектуючими виробами, що потрібно закупити.

Загальна кількість умовних типових розрахункових одиниць визначається

кількістю вказаних комплектуючих виробів.

Коефіцієнт внеску об’єкта ІІС у коефіцієнт забезпеченості ( ) 1−ωωω

⋅=ν тQQ PPоо

показує внесок характеристик ω справного працездатного об’єкта ІІС групи Q у

потрібні характеристики ω.

Дольова участь потрібного комплектуючого виробу в характеристику ω

окремої умовної типової розрахункової одиниці групи Q” ( )( ) 1−ωω ∑ θη′=ν QQ

n

зворотно пропорційна загальній кількості потрібних комплектуючих виробів усієї

номенклатури, що потрібна для забезпечення характеристики ω даної умовної

типової розрахункової одиниці групи Q.

У цьому випадку узагальнений адитивний коефіцієнт забезпеченості

визначається як:

96

( ),

1

n1KK

Q n q)lj(qQQ

QQQз

c

Q

nо

о

∑

∑

∑ ∑ ∑ ′⋅⋅−

=

=∑

∑

∑′⋅−

≈∑

∑ ⋅=

′

+

ωω

ωωωωω

ωω

ωωω

ωω

ωωω

Ω

ν

νθηνν

ν

νν

ν

ν

(3.50)

де ( ))( ljqθη′ω – кількість комплектуючих виробів відповідної номенклатури, що

потребують закупівлі, в окремому складовому елементі умовної типової

розрахункової одиниці Q, що забезпечують характеристику ω.

Представимо вираз (3.50) у такому вигляді:

( )

∑

∑

∑

∑ ∑ ∑ ∑

ωω

ωω

ωωωωω

Ω+

ν

ℜ⋅η′−=

ν

ν⋅

θη′⋅ν⋅ν−

≈′ z

zz

Q n qljqQQ

c

Q

nо

K 1

1 )(

, (3.51)

де zη′ – кількість потрібних комплектуючих виробів відповідної номенклатури z в

усіх умовних типових розрахункових одиницях;

zℜ – узагальнена вага номенклатури z, яка дорівнює сумі відповідних

коефіцієнтів при відповідній номенклатурі;

( ))( ljqz θη′ ω – кількість комплектуючих виробів номенклатури z в окремому

складовому елементі умовної типової розрахункової одиниці Q, що потрібно

закупити для забезпечення характеристики ω.

Наприклад, з ∑Q

Qn РЛС (навігаційних засобів), відносно яких постало питання

закупівлі комплектуючих виробів, сформовано ∑ ′

QQn умовних типових

розрахункових одиниць, в окремих складових елементах яких потрібно замінити

таку кількість виробів різної номенклатури (час доставки не враховується):

97

;0:

;,:

;0,0,:

...

;:

;3,:

;,2,:

;:

;3,:

;,2,:

:

3

22212

111

3123

222122

13121121

3113

222112

13121111

′

′

′

αα

α

α

α⋅α

αα⋅α

α

α⋅α

αα⋅α

A

A

A

n

n

n

a

a

a

a

a

a

a

a

a

A

;0,0,:

;:

;0,0,:

...

;,2:

;:

;,,:

;,2:

;:

;,,:

:

323

212

111

323123

2122

13121121

323113

2112

13121111

β

β

β

ββ⋅

β

βββ

ββ⋅

β

βββ

′

′

′

B

B

B

n

n

n

b

b

b

b

b

b

b

b

b

B

…

.0,:

;0,0,:...

;2,:

;,,3:

;2,:

;,,3::

222

131

222122

13121121

222112

13121111

γ

γ

γ⋅γ

γγγ⋅

γ⋅γ

γγγ⋅

′

′

G

G

n

n

g

g

g

g

g

gG (3.52)

Необхідно організувати закупівлю комплектуючих виробів на певну суму S при

відомих оптовій zos та роздрібній zps вартості ЗМП (z=1,2, … ,Z), де Z – кількість

номенклатури виробів) і таких визначених рангах критеріїв оптимальності:

а) комплектація всіма виробами максимальної кількості РЛС групи А

(коефіцієнт забезпеченості ЗМП РЛС групи А 10K , вага 1ν =2) та досягнення

максимальних інформаційних можливостей, допускається непрацездатність

наземних радіозапитувачів РЛС групи В (коефіцієнт забезпеченості інформації про

державну приналежність 2зK , вага 2ν =2);

б) досягнення максимальних інформаційних можливостей на низьких висотах

РЛС групи В (коефіцієнт забезпеченості інформаційних можливостей на низьких

висотах РЛС групи В 3зK , вага 3ν =1).

При цьому відомо, що для забезпечення максимальних інформаційних

можливостей потрібно забезпечення комплектуючими виробами таких окремих

складових елементів: 1ja , 2ja , 1jc …, 1jg , 2jg . А для забезпечення максимальних

інформаційних можливостей на низьких висотах РЛС групи В потрібно

забезпечення комплектуючими виробами окремих складових елементів 313 *...B

nbb .

Працездатність наземних радіозапитувачів РЛС групи В забезпечують

комплектуючі, що розташовані в окремих складових елементах 212 ... jbb .

98

У цьому випадку організація закупівлі комплектуючих виробів за заданими

критеріями оптимальності має на увазі максимізацію:

( )5

KKK2KKKKK

3з2з1з

321

33з22з11зз

3c

++⋅=

++

⋅+⋅+⋅=

∑

∑ ⋅==

+

ννν

ννν

ν

ν

ωω

ωωω

Ω . (3.53)

Задамо обмеження до кількості виробів кожної номенклатури у вигляді системи

рівнянь та нерівностей. При цьому почергово застосуємо визначені ранги

пріоритетів для критеріїв оптимальності (що використовуються в змішаній стратегії)

та врахуємо співвідношення між кількістю приладів різної номенклатури (що

забезпечують виконання кожної з задач). Система рівнянь і нерівностей, яка

визначає кількість приладів кожної номенклатури, буде мати такий вигляд:

( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )

( ) ( )

( )( )

∆≤θη⋅−

≥θη

≤βη=βη

η≤βη=βη=βη

η≤αη=αη=αη=αη=αη=αη

∉∈θη>θη

∉θη>αη

∑

β

α

sz

ljqzp

ljq

B

тр

тр

jjjjljjjyxqljq

jjjljqjl

sS

n

gcaxyqgcjlq

gcjlq

)(*

)(*

*32

*31

*

13*

12*

11*

31*

22*

21*

13*

12*

11*

211211)(*

)(*

211)(**

0

...

2/

...

3/2/

,...,,)(,,...,)(;

,...,)(;

, (3.54)

де ( ))(*

ljqθη – кількість виробів відповідної номенклатури, що буде закуплена; тр

θη –

потрібна кількість виробів відповідної номенклатури; s∆ – припустимий залишок

коштів.

Апріорно не відомо, чи перевищить обсяг партії приладів відповідної

номенклатури, що будуть закуплені, обсяг, з якого розпочинається оптова ціна

( ) ( ))()(*

ljqоптljq θη≥θη . Тому для попередніх розрахунків використовується їх

роздрібна ціна у зв’язку з тим, що переважно використовується ступінчата

залежність вартості партії від її обсягу.

Тоді організація закупівлі комплектуючих виробів зводиться до задачі

лінійного програмування – максимізації цільової функції

99

max* ⇒ℜ⋅η∑ zz

z (3.55)

з умовами та обмеженнями, що наведено в (3.54), яка може бути вирішена за

допомогою симплекс-методу [19, 21, 128, 154, 157, 159]. Оптимальна стратегія

організації закупівель визначається останніми колонками індексного рядка

фінальної симплекс-таблиці. Для застосування симплекс-методу обмеження повинні

бути приведені до рівності. Тому вводяться додаткові невід’ємні змінні (своя – у

кожну ліву частину обмеження). Більш детально порядок формування вихідних

даних для вихідної симплекс-таблиці розглянуто в [35, 85, 128, 159, 165]. Варіант

програми для вирішення задач лінійного програмування симплекс-методом

наведено в [10].

Після отримання попередніх результатів розрахунків перевіряється виконання

умов порівнювання чи перевищення обсягу партії приладів відповідної

номенклатури, що будуть закуплені, обсягу, з якого розпочинається оптова ціна

( ) ( ))()(*

ljqоптljq θη≥θη . У разі потреби, вносяться відповідні заміни роздрібних цін на

оптові в останньому рядку (3.54). Після цього здійснюється перерахунок.

Залишок коштів s∆ доцільно вибирати з мінімуму різниць обсягу коштів, які

будуть витрачені при оптових та роздрібних закупівлях потрібної кількості

пристроїв різної номенклатури [ ] ( ) min)( →θη⋅− ljqтр

zozp ss при умові

( ) ( ))()( ljqоптljqтр θη≥θη .

У випадку, якщо ( ) ( ))()(*

ljqопттр

ljq θη≥η=θηθ

, дана номенклатура

комплектуючих виключається з подальших розрахунків. Загальна вартість партії

комплектуючих цієї номенклатури вираховується з суми коштів, що виділені на

закупівлю ( ))(**

ljqzosSS θη⋅−= .

У випадку ( ) опттр

ljq η<η=θηθ)(

* розглядається доцільність надлишкової

закупівлі відповідних приладів, виходячи із залишку коштів дss ∆+∆

100

( ( ) ( )( )( )∑ θη⋅−θη⋅=∆z

ljqzpljqzpдs sents )(

*)(

* – додаткові кошти, що залишаються після

округлення в меншу сторону отриманих дрібних кількостей приладів).

При ( ) трljq θ

η<θη )(* доцільність округлення в ту чи іншу сторону отриманих

дрібних кількостей приладів після закінчення розрахунків визначається, виходячи з

принципу максимізації узагальнених коефіцієнтів забезпеченості, потрібних

співвідношень між кількістю приладів різної номенклатури та залишку коштів

дss ∆+∆ .

Подібний підхід може бути використаний при відсутності потрібної кількості

обслуговуючого персоналу (людські обмеження). У цьому випадку в системі (3.54)

під виробами розуміються відповідні відновлювальні операції технічного

обслуговування, замість вартостей виробів zps використовуються нормативні

витрати часу на проведення відповідних відновлювальних операцій технічного

обслуговування, а замість суми коштів S – наявні трудовитрати персоналу, що буде

здійснювати відновлювальні операції технічного обслуговування.

При відсутності потрібної кількості як персоналу, що обслуговує, так і наявних

коштів для закупівлі комплектуючих виробів (змішані обмеження), необхідно

враховувати всі потрібні відновлювальні операції технічного обслуговування

незалежно від потреб закупівлі необхідних виробів. Винятком можуть бути випадки,

коли сумарний час їх доставки та виконання відновлювальних операцій технічного

обслуговування перевищує наявні трудовитрати персоналу. У цьому випадку з

подальшого розгляду виключаються не тільки ця комплектуюча, але і інші потрібні

комплектуючі, що разом з ним забезпечують характеристики ω. Відповідні

відновлювальні операції технічного обслуговування також не розглядаються.

Накладаються обмеження як на загальну вартість виробів, так і на сумарний час

виконання відновлювальних операцій технічного обслуговування.

Алгоритм удосконаленого метода визначення оптимального комплексу робіт по

відновленню працездатності системи в умовах ресурсних обмежень наведена на

рисунку 3.8.

101

Рисунок 3.8 – Алгоритм удосконаленого метода визначення оптимального

комплексу робіт по відновленню працездатності системи в умовах ресурсних

обмежень

Перевагами удосконаленого методу визначення оптимального комплексу робіт

з відновлення працездатності ІІС в умовах ресурсних обмежень є:

– урахування в вихідних даних повної інформації, що міститься в загальній

базі ЕС ТД (про технічний стан і характеристики об’єктів, освітньо-кваліфікаційний

рівень персоналу, характер та місце відмови та інші), що дозволяє отримати

результати, які враховують вимоги споживачів інформації згідно наданим

пріоритетам;

102

– можливість його реалізації в ЕС ТД для автоматизації процесу прийняття

рішення з комплексу робіт з відновлення працездатності ІІС.

Недоліком методу є істотна залежність його результатів від суб’єктивності

експертів при виставленні вагових коефіцієнтів ων потрібним характеристикам ω

ІІС. У зв’язку з чим подальші дослідження повинні бути спрямовані на розробку

експертного методу прийняття рішення про виставлення вагових коефіцієнтів при

визначенні оптимального комплексу робіт з відновлення працездатності ІІС в

умовах ресурсних обмежень.

Метод планування технічного обслуговування ІІС, є сукупністю дій, що

реалізуються на окремих етапах роботи: автоматизованої перевірки результатів

вимірювання ( підрозділ 3.1 ), автоматизованого технічного діагностування ІІС

( підрозділ 3.2 ), визначення оптимального комплексу робіт з відновлення

працездатності ІІС ТД в умовах ресурсних обмежень ( підрозділ 3.2 ).

Алгоритм метода планування технічного обслуговування ІІС наведено на

рисунку 3.9.

Рисунок 3.9 – Алгоритм метода планування технічного обслуговування ІІС

Подальші дослідження повинні бути спрямовані на оцінку ефективності методу

удосконалення технічного обслуговування ІІС.

103

Висновки за розділом 3

1. Запропоновано структуру здійснення автоматизованої перевірки результатів

вимірювання параметрів об’єкту ІІС. яка включає перевірку засобів вимірювання,

персоналу та статистичної обробки результатів вимірювання. Та дозоляє в

автоматизованому режимі враховувати як статистичні характеристики результатів

вимірювання, так і характеристики засобів вимірювання та освітньо-

кваліфікаційний рівень персоналу.

2. Розроблені правила оцінки параметрів РЛС при проведенні щоденного

контролю функціонування та визначення її технічного стану та наведено порядок

оцінювання технічного стану об’єктів ІІС.

3. Запропоновано метод визначення оптимального комплексу робіт по

відновленню працездатності інтегрованої інформаційної системи забезпечення

управління повітряним рухом в умовах ресурсних обмежень, використання якого

дозволило скоротити витрати коштів на технічне обслуговування інтегрованої

інформаційної системи на 10 – 12 %. Метод враховує інформацію, що міститься в

загальній базі ЕС ТД, та дозволяє отримати результати, що задовольняють вимоги

споживачів інформації згідно наданих пріоритетів.

4. Розроблено метод планування технічного обслуговування ІІС, який враховує

статистичні результати вимірювань, перевірку персоналу та засобів вимірювання,

потреби споживачів інформації при визначенні технічного стану об’єкта. Метод

дозволяє в автоматизованому режимі здійснювати перевірку результатів

вимірювання параметрів та технічне діагностування об’єктів ІІС, визначити

оптимальний комплекс робіт з відновлення працездатності системи а також є

сукупністю дій, що виконуються на окремих етапах роботи: автоматизованої

перевірки результатів вимірювання; автоматизованого технічного діагностування

ІІС; визначення оптимального комплексу робіт з відновлення працездатності ІІС ТД

в умовах ресурсних обмежень.

104

РОЗДІЛ 4

ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ ЗАПРОПОНОВАНИХ МЕТОДІВ

У розділах 2 та 3 дисертаційної роботи запропоновані модель системи ТД ІІС,

метод побудови системи ТД ІІС, метод планування технічного обслуговування ІІС.

У зв’язку з цим виникає необхідність оцінки ефективності результатів дисертаційної

роботи за допомогою оцінки ступеня обґрунтованості прийняття рішень та

економічної ефективності запропонованих методів.

4.1 Розробка інформаційної моделі для особи, що приймає рішення з

оцінки технічного стану інтегрованої інформаційної системи

Вирішення завдань, пов’язаних з удосконаленням інформаційного забезпечення

прийняття рішень ОПР та операторами технічної діагностики, не можливо без

використання нових підходів до отримання, обробки та представлення інформації.

До факторів, що забезпечують можливість удосконалення інформаційного

забезпечення, слід віднести [15, 29, 65, 66, 71, 150]:

– відповідність інформаційної моделі сучасним умовам;

– відповідність інформаційної моделі та її фрагментів завданням, що вирішують

ОПР та оператори;

– структура інформаційної моделі (кількість рівнів деталізації, ступінь

групування і деталізації даних про різні стани і так далі);

– відповідність інформаційної моделі принципам ергономічного проектування;

– відповідність інформаційної моделі особливостям інтелектуальної діяльності

ОПР та операторів;

– відповідність інформації, що відображається, завданням, що вирішуються

ОПР та операторами;

– вдосконалення комунікативних функцій між ОПР, операторами та засобами

автоматизації;

– підвищення рівня автоматизації процесів взаємодії ОПР та операторів;

105

– відповідність інформаційної моделі конкретним завданням технічної

діагностики;

– вдосконалення процесів професійного відбору ОПР та операторів, їх

підготовки і підтримки рівня професійних знань і навичок роботи.

Інформаційна модель (ІМ) – семантичний або синтаксичний опис,

представлений у формі графічних образів, які відображають властивості,

характеристики та зв’язки об’єкта, процеса або явища. [116]. За допомогою

інформаційної моделі необхідно описати технічний стан ІІС для кожного моменту

часу, що надасть змогу особі, яка приймає рішення, якнайшвидше прийняти

оптимальне рішення на відновлення втраченої працездатності елементів ІІС та

системи загалом.

На теперішній час найбільшого поширення набули такі види інформаційних

моделей [15, 29, 151]: вербальні, табличні, ієрархічні, графічні, математичні,

мережеві та ін.

Аналіз типів ІМ дозволяє зробити висновок про те, що для створення ІМ оцінки

технічного стану ІІС можуть бути використані табличні та графічні ІМ. Кількість

елементів ІІС, інформацію про стан яких необхідно представити на розгляд ОПР, є

достатньо великою. Тому логічно обрати графічну ІМ у вигляді мнемосхеми.

Означена ІМ має кращі оглядовість, сприйняття та наочність [7, 38, 125]. Таким

чином, розробимо ІМ технічного стану ІІС у вигляді графічної мнемосхеми.

Врахуємо, що основними вимогами при виборі форми подання інформації про

об’єкти на мнемосхемах є простота і висока точність ідентифікації мнемознаку з

реальним об'єктом. Це потребує попередньої класифікації елементів ІІС та вибору

певної форми знаку інформаційного елемента для кожного класу. ІІС має в своєму

складі такі елементи: пункти управління, джерела інформації, пункти контролю і

КЗА (див. підрозділ 2.1).

Розглянемо представлення станів і режимів роботи джерел інформації, які

входять до складу ІІС. Це обумовлено великою різноманітністю і функціональним

призначенням джерел інформації. Проведемо їх попередню класифікацію.

Джерелами інформації в ІІС є радіолокаційні станції:

106

– первинні РЛС, які працюють за принципом опромінення цілі

електромагнітним сигналом та прийняття відбитого ехо-сигналу (рисунок 4.1, а);

– вторинні РЛС, які працюють за принципом випромінювання сигналу запиту з

сантиметровою довжиною хвиль та прийому від відповідача, який розміщений на

борту повітряного об’єкта, сигналу відповіді (рисунок 4.1, б).

Для позначення на мнемосхемі РЛС, які поєднані з КЗА, пропонується

використовувати символи, представлені на рисунку 4.2.

Первинні РЛС розподіляються за діапазонами довжин хвиль, в яких вони

працюють на сантиметрові, дециметрові та метрові. За окремий тип РЛС

розглядаються радіовисотоміри (рисунок 4.3).

а б

Рисунок 4.1 – Мнемознаки для відображення класу автономних РЛС:

а – первинна РЛС; б – вторинна РЛС

а б

Рисунок 4.2 – Мнемознаки для відображення класу РЛС, які поєднані з комплексами

засобів автоматизації: а – первинна РЛС; б – вторинна РЛС

а б в г

Рисунок 4.3 – Мнемознаки для відображення первинних двокоординатних РЛС:

а – первинна РЛС сантиметрового діапазону; б – первинна РЛС дециметрового

діапазону; в – первинна РЛС метрового діапазону; г – радіовисотомір

107

а б в

Рисунок 4.4 – Мнемознаки для відображення трикоординатних первинних РЛС:

а – первинна трикоординатна РЛС сантиметрового діапазону; б – первинна

трикоординатна РЛС дециметрового діапазону; в – первинна трикоординатна РЛС

метрового діапазону

За кількістю координат, що вимірюються, первинні РЛС бувають

двокоординатні (вимірюються азимут та дальність повітряного об’єкта (ПО)

відносно точки стояння РЛС) (див. рисунок 4.3) та трикоординатні (вимірюються

азимут, дальність та кут місця ПО) (рисунок 4.4).

РЛС як джерело інформації в ІІС може перебувати в таких станах:

– РЛС справна – працездатна;

– РЛС несправна – працездатна;

– РЛС несправна – непрацездатна.

Для їх кодування пропонується використовувати колір [99]. При виборі кольору

для відображення знаків для мнемосхем не рекомендується використання у великій

кількості кольорів, які швидко стомлюють око оператора – червоного, фіолетового,

пурпурного.

Тому для станів РЛС пропонується використовувати такі кольори заливки

символу:

– справна – працездатна – зелений;

– РЛС несправна – працездатна – бежевий;

– РЛС несправна – непрацездатна – червоний.

Застосування червоного кольору не суперечить рекомендаціям інженерної

психології та відповідає висновку несправності або сигналізація про необхідність

відновлення стану РЛС.

108

За фон мнемосхем рекомендується застосовувати прямокутник, до якого

поміщений символ того чи іншого джерела інформації з відповідним забарвленням:

зелений колір – РЛС включена, жовтий колір – РЛС вимкнута (рисунок 4.5).

За символи, які будуть позначати на мнемосхемі пункти управління,

пропонується використовувати коло, пункти контролю – квадрата КЗА – ромб.

Всі ці елементи ІІС за ієрархією відносяться до нижньої, середньої або вищої

ланки (рисунок 4.6 - 4.8).

а б в г д

Рисунок 4.5 – Мнемознаки для відображення можливих станів РЛС:

а – РЛС справна–працездатна–включена; б – РЛС справна–працездатна–виключена;

в – РЛС несправна–працездатна–включена; г – РЛС несправна–працездатна–

виключена; д – РЛС несправна–непрацездатна.

а б в

Рисунок 4.6 – Мнемознаки для відображення пунктів управління:

а – ПУ нижньої ланки; б – ПУ середньої ланки; в – ПУ вищої ланки

а б в

Рисунок 4.7 – Мнемознаки для відображення пунктів контролю:

а – ПК нижньої ланки; б – ПК середньої ланки; в – ПК вищої ланки

109

а б в

Рисунок 4.8 – Мнемознаки для відображення КЗА:

а – КЗА нижньої ланки; б – КЗА середньої ланки; в – КЗА вищої ланки

Аналогічно, як і для РЛС, пропонується використовувати кольорове

підсвічування для відображення технічного стану ПУ, ПК та КЗА.

Перелік засобів візуалізації технічного стану елементів ІІС в інформаційній

моделі наведений в таблиці Б.1 додатку Б.

При розробці ІМ розподіл робочого поля монітора за функціональними

групами мнемознаків проводився з урахуванням:

– просторового положення реальних об’єктів ІІС;

– значущості внеску об’єктів даної групи у вирішення завдання;

– рекомендацій стандартів про виділення більш важливих елементів розміром.

Врахування множини іноді суперечливих вимог призвела до отримання таких

середніх геометричних розмірів знаків та їх елементів:

– типовий елемент прямокутник;

– рівнобедрений трикутник;

– знаки об’єктів з дублюванням елементів:

а) зовнішній контур;

б) внутрішній контур – довжина 25 мм, висота 15 мм;

– антенні конструкції радіолокаційних станцій: довжина 20 мм, висота 10 мм,

розмір мінімального елемента – 5 мм.

Розміри найпростіших фігур, що відображають стан різних реальних об’єктів,

можуть відхилятися в ту або іншу сторону для поліпшення загальної структури

мнемосхеми.

Приклад, табло-мнемосхеми технічного стану елементів ІІС, яка відповідає

блоку І на рисунку 2.1, представлена на рисунку 4.9.

110

Рисунок 4.9 – Табло-мнемосхема технічного стану елементів ІІС

Як зазначалося раніше, на екрані монітора передбачено відображення

інтегральної моделі стану віддалених об’єктів. Вона відображає його узагальнений

стан: справність, працездатність, вмикання – вимикання. Розгорнута модель може

відображатися на додатковій панелі монітору.

4.2 Оцінка діяльності особи, що приймає рішення, щодо технічного стану

елементів інтегрованої інформаційної системи

Нехай є сукупність елементів I ІІС (рисунок 4.10). Вона включає джерела

інформації (засоби навігації, спостереження), засоби зв’язку та інформаційні центри

ІІС. Особу, що приймає рішення, з оцінки технічного стану сукупності елементів I

інтегрованої інформаційної системи назвемо оператором технічної діагностики

(ОТД) сукупності елементів I. Діяльність ОТД відбувається у складній динамічній

обстановці. Для проектування ефективного інформаційного забезпечення його

діяльності необхідні попередні оцінки. Імітаційні моделі використовуються для

аналізу інформаційного забезпечення діяльності ОТД і побудови ситуацій, більш

наближених до реальних об’єктів моделювання. Імітаційні моделі відрізняються

можливістю порівняно простого урахування багатьох важко формалізованих

111

факторів і зв’язків процесу. При відсутності реального об’єкта моделювання ці

моделі можуть служити його аналогами при перевірці характеристик моделей.

Рисунок 4.10 – Сукупність елементів I інтегрованої інформаційної системи

Графоаналітичний метод як різновид імітаційних методів моделювання

передбачає “ручний” розрахунок можливих математичних очікувань, спеціальних

номограм і найпростіших аналітичних розрахунків [29, 124]. Його аналогом при

реалізації на ЕОМ є метод співвідношення середнього часу. При застосуванні цього

методу, наприклад, аналітично розраховується кількість можливих дій та

ймовірність переходів після їх виконання до інших дій ОТД з відомим мінімальним

t1 та максимальним t2 витраченим часом.

За відомою ймовірністю виконання дії визначається математичне очікування

кількості виконаних дій та переходів між ними та ймовірність виконання дії за

одиницю часу. Потреба дослідження очікуваного ходу та результатів діяльності

ОТД потребує наявності моделі діяльності ОТД.

Модель діяльності ОТД – це фізичний, уявний або комбінований аналог

діяльності, що віддзеркалює закономірності вирішуваних завдань, основні фізичні

та інформаційні зв‘язки між ними. Існуюча інформаційна модель ОТД при

дослідженні його діяльності з отримання інформації про технічний стан сукупності

елементів I може бути представлена графом, наведеним на (рисунок 4.11).

ПУ1 ДІ1

ДІ3 ПУ2

ДІ2

ПК1

I

112

Рисунок 4.11 – Граф існуючої інформаційної моделі діяльності ОТД при оцінці

технічного стану сукупності елементів I

На графі вершини відповідають подіям, наприклад, “ОТД дізнається про

технічний стан ДІ”.

Ребрам відповідають ймовірності переходу від однієї події до іншої і час на

такий перехід.

Визначимо зміст вершин даного графа, зміст і послідовність переходів між

вершинами (таблиці 4.1, 4.2).

Таблиця 4.1 – Події процесу отримання інформації

Подія Зміст події

0 Отримано команду на видачу інформації про технічний стан ДІ

1 ОТД не був на робочому місці, прийшов на АРМ

2,12,22,32 ОТД набрав номер відповідного ДІ

3,13,23,33 ОТД дозвонився до відповідного ДІ

4,14,24,34 ОТД не дозвонився до відповідного ДІ

5,15,25,35 ОТД дізнається про технічний стан відповідного ДІ

6,16,26,36 ОТД усвідомив інформацію

113

Продовження таблиці 4.1. Подія Зміст події

7,17,27,37 Обірвався зв’язок або ОТД не усвідомив інформацію

8,18,28,38 ОТД вводить дані про відповідний технічний стан елементів I

9,19,29,39 Затримка у введенні даних про відповідний технічний стан

10,20,30,40 ОТД правильно ввів всі дані про технічний стан

11,21,31,41 ОТД не правильно ввів дані про технічний стан

42 ОТД телефонує начальнику і доповідає

43 ОТД додзвонився начальнику

44 ОТД не додзвонився начальнику

45 ОТД доповів начальнику про технічний стан ДІ

47 Обірвався зв’язок або начальник не усвідомив інформацію

46 Начальник усвідомив інформацію, доповідь прийнята

48 Начальник робить помітки

Розглянута модель діяльності ОТД формально задається так [24, 100, 101, 133]:

ijpP = , (4.1)

ijtT = , (4.2)

де P – матриця ймовірностей переходів між подіями i та j; T – матриця витраченого

часу на роботу при переході від події i до події j; ijp – ймовірність переходу від

події i до події j; ijt – час, який витрачається на перехід від події i до події j; i=j=N-і

відповідають кількості станів, у яких може перебувати ОТД. На рисунку 4.11

значення ijp й ijt задані як ijw , де ( )ijijij tpw ,= .

Таблиця 4.2 – Зміст переходів зі стану в стан

Переходи Дії ОТД при переході від одного стану

в інші

w0 1 Переміщення на АРМ

w0 2, w1 2, w10 12, w20 22, w30 32, w40 42 ОТД набирає ДІ

114

Продовження таблиці 4.2.

Переходи Дії ОТД при переході від одного стану

в інші

w2 3, w12 13, w22 23, w 32 33, w42 43 ОТД додзвонився

w3 5, w13 15, w23 25, w 33 35, w43 45 Отримується інформація

w2 4, w12 14, w22 24, w 32 34, w42 44 ОТД не додзвонився

w4 2, w7 2, w9 6, w11 6, w14 12,

w19 16, w21 16, w24 22, w27 22,

w29 26, w31 26, w34 32, w37 32,

w39 36, w41 36, w44 42, w46 42

Повторний запит

w5 7, w15 17, w25 27, w35 37, w45 47 Обрив зв’язку або неусвідомлення ОТД

інформації

w5 6, w15 16, w25 26, w35 36, w45 46 Усвідомлення інформації

w6 8, w16 18, w26 28, w36 38 Введення даних про технічний стан

w6 9, w16 19, w26 29, w36 39 Затримка у введенні даних

w8 11, w18 21, w28 31, w38 41, w8 10, w18 20,

w28 30, w38 40 Перевірка правильності введення даних

w46 48 Пошук документації для внесення

записів

При імітаційному моделюванні процесу отримання ОТД інформації про

технічний стан сукупності елементів I використано припущення, що процес

сприйняття інформації фактично зводиться до усвідомлення інформації та введення

даних про технічний стан. Розподіл випадкових значень часу вирішення завдань при

роботі ОТД із імітаційною моделлю є усіченим, унімодальним і несиметричним

[111]. Зі збереженням достатньої точності можна використовувати окремий випадок

бета-розподілу, щільність якого дорівнює:

( ) ( )( )

( )( )( )

τ−−τ−

≥τ∧≤τ=τ

otherwiseCtttt

ttif

f ,12

,,0)( 2

21412

21

. (4.3)

У цьому випадку математичне очікування часу вирішення завдань ОТД pt і

дисперсія Dp дорівнюють відповідно [116]:

115

5

t2t3t 21

p

+= , (4.4)

( )1204.0 ttDp −= . (4.5)

Отже, для оцінки параметрів розподілу достатньо мати інформацію про

мінімальний t1 та максимальний t2 час, що витрачається.

Для дослідження процесу отримання інформації, визначені операції діяльності

ОТД, пов’язані з аналізом ІМ (див. рисунок 4.11). Показниками, які оцінювалися в

ході виконання різних дій ОТД були: час виконання дій, ймовірність виконання цих

дій та ймовірність переходу до наступної дії, математичне очікування часу

виконання дій зі з’ясування стану сукупності елементів I. Результати досліджень

наведені на рисунку 4.12. Отримані оцінки математичного очікування виконання дії

при оцінці інформації в імітаційній моделі, а саме розподіл витрат часу ОТД при

аналізі технічного стану сукупності елементів I є такими: отримання інформації –

63,7 с (49 % від загального часу на прийняття рішень); обробка інформації - 10,4 c

(8 % від загального часу на прийняття рішень); внесення даних про технічний стан –

55,9 с (43 % від загального часу на прийняття рішень). За отриманими результатами

визначено, що на отримання та усвідомлення інформації про технічний стан

витрачається до 130 с.

Рисунок 4.12 – Приклад результатів дослідження процесу отримання інформації,

щодо технічного стану сукупності елементів I.

116

При впровадженні запропонованих у підрозділі 4.1 змін до системи

інформаційного забезпечення модель діяльності ОТД аналогічна традиційній

(рисунок 4.11).

Запропоновані вдосконалення ІМ контролю стану сукупності елементів I

призведуть до зміни моделі діяльності ОТД (рисунок 4.13).

0

13121087654321

9 11W 0,1

W 0,2

W 1.2 W 2,3 W 3,4 W 4,5 W 5,6 W 6,7 W 7,8

W 7,9 W 9,7

W 8,10

W

10,11W 11,10

W 10,12 W 12,13

Рисунок 4.13 – Граф вдосконаленої інформаційної моделі діяльності ОТД при оцінці

технічного стану сукупності елементів I із застосуванням запропонованих методів

Визначимо зміст вершин даного графа, зміст і послідовність переходів між

вершинами (таблиці 4.3, 4.4).

Таблиця 4.3 – Події процесу отримання інформації

Подія Зміст події

0 ОТД отримав команду на видачу інформації про технічний стан

ДІ

1 Оператор не був на робочому місці, прийшов на АРМ

2 ОТД дав запит на видачу інформації ДІ

3 Запит зчитано в ДІ

4 Видається інформація про технічний стан ДІ

5 Зчитується інформація

6 Усвідомлення інформації, формування доповіді

7 ОТД телефонує начальнику

117

Продовження таблиці 4.3. Подія Зміст події

8 ОТД додзвонився начальнику

9 ОТД не додзвонився начальнику

10 ОТД доповів начальнику про технічний стан ДІ

11 Обірвався зв’язок або начальник не усвідомив доповідь

12 Начальник усвідомив прийняту доповідь

13 Начальник робить помітки

Таблиця 4.4 – Зміст переходів зі стану в стан

Переходи Дії ОТД при переході від одного стану в інші

w0 1 Переміщення ОТД на АРМ

w0 2 ОТД дає запит на видачу інформації про технічний стан ДІ

w2 3 Зчитується запит в ДІ

w3 4 Видається інформація про технічний стан ДІ

w4 5 Зчитується інформація про технічний стан ДІ

w5 6 Усвідомлення інформації, формування доповіді ОТД

w6 7 ОТД набирає начальника

w7 8 ОТД додзвонився

w7 9 ОТД не додзвонився

w9 7 Повторний запит, набор номера начальника

w8 10 ОТД доповідає начальнику про технічний стан ДІ

w10 11 Обрив зв’язку або не усвідомлення інформації начальником

w11 7 Повторний запит

w10 12 Усвідомлення інформації після доповіді

w12 13 Пошук документації для внесення записів

118

Отримані оцінки математичного очікування виконання дії при оцінці

інформації в ІМ ОТД , а саме розподіл витрат часу ОТД при з’ясуванні інформації

про технічний стан сукупності елементів I є такими:

– отримання інформації - 5,4 c (27 % від загального часу на прийняття рішень);

– обробка інформації - 7,6 c (38 % від загального часу на прийняття рішень);

– внесення даних про технічний стан – 7 c (35 % від загального часу на

прийняття рішень).

Для отримання попередніх оцінок якості проведені експериментальні

дослідження однієї та іншої імітаційної моделі [78, 102]. Показниками, які

оцінювалися в ході виконання різних дій ОТД, були час виконання дій, ймовірність

виконання цих дій та ймовірність переходу до наступної після закінчення

попередньої. Результати досліджень свідчать про скорочення витрат часу при

з’ясуванні інформації про технічний стан ІІС ОТД після використання розробленої

ІМ. На отримання та усвідомлення інформації про технічний стан сукупності

елементів I згідно з розробленою ІМ витрачається 20 с. Діаграми порівняння витрат

часу існуючої та запропонованої інформаційних моделей наведено на рисунку 4.14.

а б

Рисунок 4.14 – Витрати часу ОТД при використанні:

а – існуючої інформаційної моделі; б – запропонованої інформаційної моделі

Удосконалення ІМ, пристосування її до можливостей сприйняття інформації

людиною, врахування ергономічних якостей та автоматизація деяких процесів

скоротили витрати часу прийняття рішень ОТД на 110 с.

119

4.3. Оцінка ступеня обґрунтованості прийняття рішень при використанні

розроблених методів та інформаційних моделей

Обґрунтованість прийняття рішень по оцінці технічного стану ІІС може бути

охарактеризована повнотою представлення даних про об'єкти контролю, каналах

передачі інформації, КЗА і інших елементах розглянутої системи, точністю і

повнотою відображення в ІМ інформаційних ознак з урахуванням їх важливості і

відповідно до етапів діяльності ОТД. Використаний показник має вигляд [41]:

∑∑∈=

⋅−=jqi

i

4

1jj a1R β , (4.1)

де jβ – відносне середнє значення похибки, що вноситься в відображення даних в

слідстві узагальненого обліку чинників; ia – вага важливості обліку в моделі

обстановки i-ої інформаційної ознаки в відносних одиницях; jq – безліч

інформаційних ознак, що враховуються в інформаційній моделі j-м способом

узагальнення.

У роботах [41, 42] показано, що 01 =β при безпосередньому обліку значимого

фактора шляхом завдання його значення відповідного реального процесу (умові

обстановки); 445,02 =β при простому узагальненні (заміні сукупності однорідних

по фізичному змісту чинників одним); 6,03 =β при функціональному узагальненні

різнорідних чинників з метою відображення їх однією представницької величиною;

14 =β при непрямому обліку чинників. Вимоги до відображення інформації

визначається прагматичним змістом інформації і точністю оброблюваних даних на

засобах відображення, необхідних для сприйняття її ОТД.

Ступінь очікуваної повноти відображення реальної обстановки в інформаційній

моделі визначається за формулою [116]:

∑=

⋅⋅ξ=Q

1kkkk PRY , (4.2)

120

де kξ – вага важливості в відносних одиницях кожного з Q наданих моделлю

(k =1,2, ..., Q) параметрів; kk PіR – показники достовірності і оперативності подання

даних інформаційної моделі, що розглядається.

Як узагальнений показник ефективності інформаційної моделі при порівнянні

моделі з наявними та оцінки наближення за ефективністю до даної моделі

використано співвідношення [116]:

i

i

Y1

YYЕ

−−

= , (4.3)

де Y - показник повноти розглянутої моделі; Yі – показник повноти порівнюваного з

нею аналога.

Результати порівняльної оцінки інформаційних моделей діяльності ОТД

існуючими способами і при використанні запропонованого графоаналітичного

методу формування інформаційних моделей, наведені на рисунку 4.15.

а б

Рисунок 4.15. Порівняльна оцінка ефективності: а - існуючої інформаційної моделі;

б - запропонованої інформаційної моделі

Результати порівняльної оцінки витрат часу, повноти існуючої та

запропонованої інформаційних моделей оцінки діяльності ОТД наведені у

таблиці 4.5.

121

Таблиця 4.5 – Порівняльна таблиця діяльності ОТД

Параметр

При інформаційній моделі діяльності ОТД без

застосування розроблених методів

При удосконаленій інформаційній моделі

діяльності ОТД із застосуванням

розроблених методів

Витрати часу на прийняття

рішення, с 130 20

Узагальнений показник

ефективності 0,55 0,8

Отже при використанні запропонованих методів та моделей зменшується час на

прийняття рішень ОТД на 75 – 85% та збільшується ступінь обґрунтованості

прийняття рішень на 15 – 25%.

4.4 Оцінка економічної ефективності запропонованих методів

Змістом економічного аналізу будь-якого об’єкту є комплексна оцінка його

властивостей та ресурсів на забезпечення функціонування об’єкту [22].

Основними категоріями в теорії економічної ефективності є поняття витрат,

економічного ефекту й економічної ефективності.

Під витратами розуміють витрати всіх видів ресурсів на здійснення

господарської діяльності. Головним завданням економіко-математичних досліджень

є пошук можливостей оптимального перетворення витрат у результати

господарювання для їх порівняння. Оцінка витрат ускладнюється фактором часу: та

сама величина витрат, зроблених у минулому, сьогоденні й майбутньому,

оцінюється по-різному. Економічна ефективність визначається як [14, 81]:

1. Здатність системи в процесі її функціонування робити економічний ефект

(потенційна ефективність) і дійсне створення такого ефекту (фактичне поняття

економічної ефективності);

122

2. Ситуація, коли неможливо змінити розподіл ресурсів так, що один із

суб’єктів поліпшить своє положення, а інші не погіршать (ефективність за Парето);

3. Здатність системи робити при її зміні (і при зміні умов її функціонування)

більший економічний ефект, чим в інших умовах, а також реалізація цієї здатності;

4. Кількісно певна характеристика зазначеної у вищенаведених пунктах 1 і 3

здатності, що принципово надає можливість:

а) зіставлення ефективності однієї системи в різних умовах;

б) порівняння ефективності різних систем між собою;

в) визначення абсолютної ефективності;

5. Частинна ефективність окремих частин і факторів, що впливають на загальну

ефективність.

Показником економічної ефективності є відношення [81].

C

WЄ = , (4.6)

де W – показник ефекту; С – показник витрат.

Величина W представляється у вартісній або натурально-речовій формах.

Представлення в натурально-речовій формі істотно обмежує можливості порівняння

різних видів діяльності. При вартісному вираженні W обмежень для порівняння

різних варіантів немає.

Розрізняють абсолютну і порівняльну (відносну) економічну ефективність.

Відомі такі визначення абсолютної економічної ефективності [88, 96, 104, 154, 157]:

– абсолютна ефективність капітальних вкладень є відношення приросту чистої

продукції або національного доходу до капітальних вкладень;

– абсолютна економічна ефективність нової техніки є відношення

одержуваного від нової техніки ефекту до витрат на її створення і впровадження.

При визначенні ефекту й витрат для розрахунку економічної ефективності

враховується фактор часу. Витрати і ефект розподілені в часі. Однакові витрати,

зроблені у різний час, не є еквівалентними [14, 27, 28, 33, 34].

Використаємо процедури приведення системи витрат до деякого

моменту часу Т [81].

123

( ) iTT

ii

TCK

−

=

α+=∑ 11

, (4.7)

( ) iT

iiCK

−

=

α+=∑ 11

0 , (4.8)

де α – деяка величина 0<α<1; Ci – витрати в момент часу i.

При оцінюванні порівняльної економічної ефективності необхідно забезпечити

вирівнювання варіантів за всіма іншими показниками, які не враховані в складі

показників ефекту W і витрат C. Вирівнювання з достатньої для практики точністю

дозволяє вважати варіанти порівняними. У протилежному випадку отримана оцінка

порівняльної економічної ефективності не є коректною.

При оцінюванні економічної ефективності необхідно забезпечити повноту й

вірогідність розрахунку показників ефекту W і витрат C. Саме неоднозначністю

рішення цього завдання пояснюється велика кількість показників, що

застосовувалися і критеріїв оцінювання економічної ефективності.

У самому загальному вигляді завдання вибору ефективного варіанта може бути

сформульовано двома способами [119, 126]:

– як завдання розподілу ресурсів:

=

=

⇒

.0)(

,)(

,max)(

xg

CxC

xW

‚

x

; (4.9)

– як завдання мінімізації витрат:

=

=

⇒

.0)(

,)(

,min)(

xg

WxW

xC

‚

x

, (4.10)

де Х – вектор, що характеризує різні варіанти; g(x)=0 – обмеження, що визначають

можливі варіанти.

Без обмежень поняття абсолютної економічної ефективності може бути

використано, якщо:

124

– результат (ефект) проведеного заходу має вартісну форму, тобто результатом

заходу є грошовий дохід;

– за рахунок отриманого грошового доходу покриваються витрати на даний

захід;

– головною метою проведеного заходу є одержання абсолютного економічного

ефекту, тобто прибутку або економії засобів.

На практиці часто формалізувати залежності C(x), W(x), g(x) не вдається через їх

складність. Тому множину варіантів можна характеризувати числовими значеннями

показників ефекту Wi й витрат Ci, де i – номер варіанта.

Якщо для будь-яких двох варіантів існує відношення:

W1>W2; C1<C2, (4.11)

то другий варіант можна відразу ж виключити зі списку розглянутих варіантів як

явно економічно недоцільний. Тоді для всіх варіантів, що залишилися, буде

виконуватися відношення:

Wi>Wj; Ci>Cj. (4.12)

Набагато більш логічно обґрунтованим представляється підхід, відповідно до

якого по одному з показників, наприклад W, всі порівнювані варіанти зрівнюються:

W1+∆W1=W2+∆W2= ... =Wn+∆Wn=W, (4.13)

де ∆W – збільшення показника ефекту i-го варіанта, що отримується при зрівнянні

варіантів.

У цьому випадку за кожним варіантом необхідно зробити додаткові витрати в

обсязі С. Відповідно до (4.10) кращий варіант варто вибрати за критерієм:

( )i

ii CC min⇒∆+ . (4.14)

Перевагою цього підходу є наявність як явно вираженого ефекту, що буде

досягнутий, так і витрати, які для цього будуть потрібні (4.12). Крім того, цілком

ясно, наскільки оптимальний варіант відрізняється від альтернативних варіантів.

Критерій (4.14) є критерієм відносної економічної ефективності, тому що

вимагає зіставлення всіх варіантів. Знаходження min(Ci+∆Ci) зводиться до

послідовності парних порівнянь, тобто обчислення різниць:

125

Єij=[(Ci+∆Ci)-(Cj+∆Cj)]. (4.15)

Величина Єij характеризує відносну економічну ефективність варіанта j щодо

варіанта i. Очевидно, що критерій (4.14) повністю еквівалентний критерію:

jij maxЄ ⇒ , (4.16)

причому кінцевий результат не залежить від первинного вибору базового варіанта.

Отриманий варіант оптимальний щодо всіх інших розглянутих варіантів.

Найчастіше при виборі показника цільового ефекту покладений принцип

мінімуму витрат, що припускає мінімізацію витрат при одержанні заданого рівня

ефекту. При цьому під ефектом мається на увазі цільовий ефект, що одержаний від

застосування об’єкту за призначенням.

Показник, що широко застосовується для оцінювання повних витрат на

життєвий цикл об’єкту містить у собі витрати на науково-дослідні роботи СНД,

дослідно-конструкторські роботи СДК, серійне виробництво ССВ, капітальне

будівництво під зразок СКБ, експлуатацію СЕ й капітальний ремонт СКР [22, 81, 135]:

СЖЦ=СНД+СДК+ССВ+СКБ+СЕ+СКР. (4.17)

Повні витрати на об’єкт можуть бути представлені у вигляді потоку щорічних

витрат, що складаються з капітальних вкладень Кi і експлуатаційних витрат Ci.

Величину витрат на рік експлуатації зразка отримують простим розподілом

величини капіталізованого еквівалента К на тривалість періоду експлуатації ТЄ.

Такий прийом не є коректним, оскільки не враховує альтернативну цінність

вкладених коштів і припускає, що витрачені на зразок гроші не можуть бути

вкладені ні в що інше.

Показник економічної ефективності капітальних вкладень являє собою

співвідношення між витратами на виробництво основних фондів і отриманими

результатами [22]. Доцільним трактувати економічний ефект як виграш від

проведення будь-якого заходу.

Виграшем може бути отриманий прибуток або економія. Негативний

економічний ефект – це різного роду збитки.

126

Необхідно відрізняти економію, отриману в результаті проведення заходів на

конкретному виробі, від економії, що є результатом вибору більш ефективного

зразка. У першому випадку для отримання економії вкладаються реальні засоби і

економія є “заробленою”.

Економія являє собою абсолютний економічний ефект від проведення заходу. У

другому випадку економія є перевитратою коштів, що вдалося запобігти, і для її

отримання витрати не здійснюються. Економія такого роду є відносним

економічним ефектом.

Розглянемо сукупність елементів I інтегрованої інформаційної системи

(рисунок 4.10). За попередніми розрахунками, впровадження запропонованих

методів дозволяє збільшити час використання за призначенням (W – показник

ефекту) на 110 с під час проведення кожної оцінки технічного стану цієї сукупності.

Сумарний показник ефекту (загальне збільшення часу використання за

призначенням) визначається кількістю проведених оцінок технічного стану.

Для визначення економічного ефекту необхідно порівняти можливий прибуток,

що може бути отриманий за цей час, з витратами, пов’язаними на впровадження

запропонованих методів.

Якщо прибуток не отримується, економічний ефект від впровадження може

бути оцінений як виграш, який отримується за рахунок зменшення часу оцінки

технічного стану.

Для оцінки економічної ефективності запропонованого оптимального

комплексу робіт з відновлення працездатності інтегрованої системи технічної

діагностики в умовах ресурсних обмежень за приклад розглянуто відновлення

працездатності елементів джерел інформації сукупності I.

Припущення. Усі ДІ є однотипними та забезпечують виконання трьох критеріїв

оптимальності, однакових для кожного з ДІ. Виконання кожного з критеріїв

забезпечують по десять складових елементів в кожному з ДІ, при цьому три з цих

десяти елементів можуть забезпечити і інший критерій. Вартість кожного з

складових елементів однакова, оптова ціна починається з партії в п’ять елементів та

є на 10% нижчою, ніж роздрібна.

127

Вага кожного з критеріїв є випадковою величиною, рівномірно розподіленою

на інтервалі [6; 7]. За результатами діагностики одного, двох або трьох

ДІ ( )3,2,1=N встановлено, що заміні потрібує від 20% до 30% складових елементів.

Необхідно здійснити закупівлю комплектуючих виробів для двох випадків

коефіцієнту забезпеченості коштами: Kз кошт 1=0.85 та Kз кошт 2=0.8.

На рисунку 4.16 наведено відношення осереднених узагальнених адитивних

коефіцієнтів забезпеченості при здійсненні закупівлі стохастично ( )1Ω+cK та за

допомогою запропонованого комплексу робіт ( )2Ω+cK .

З графіку в видно, що запропоновані рішення організації закупівлі

комплектуючих виробів в умовах ресурсних обмежень є економічно ефективними за

рахунок урахування як оптових цін комплектуючих виробів, так і ваг критеріїв

оптимальності.

Рисунок 4.16 – Графік результатів оцінки економічної ефективності закупівлі

комплектуючих виробів

У загальному випадку при фіксованому коефіцієнті забезпеченості коштами

економічний ефект залежить від ваг критеріїв оптимальності та збільшується при

зростанні як кількості комплектуючих виробів, що потрібно закупити, так і

розбіжності між оптовими та роздрібними цінами комплектуючих виробів.

128

Висновки за розділом 4

1. За результатами оцінки інформаційної моделі діяльності ОТД, видно, що

особа, що приймає рішення, потребує на отримання та усвідомлення інформації про

стан типової складової системи витрат часу 110 с, при цьому витрати часу

збільшуються з ростом кількості складових системи. В ІІС з великою кількістю

елементів загальний час оцінки технічного стану зможе досягти величини, що

сумарна з часом напрацювання на відмову окремих об’єктів.

2. Розроблено засоби візуалізації технічного стану елементів інтегрованої

інформаційної системи забезпечення управління повітряним рухом, які підвищують

рівень сприйняття оператором інформації та скорочення витрат часу на прийняття

рішень на 75 – 85%

3. Визначено, що ступінь обґрунтованості прийняття рішень підвищився на

15 – 25% за допомогою збільшення кількості факторів, що враховується при

визначенні технічного стану, при використанні запропонованого методу побудови

ЕС ТД ІІС.

4. Результати оцінки економічної ефективності методу визначення

оптимального комплексу робіт по відновленню працездатності інтегрованої

інформаційної системи забезпечення управління повітряним рухом в умовах

ресурсних обмежень підтвердили доцільність організації закупівлі комплектуючих

виробів в умовах ресурсних обмежень та показали, що його використання дозволило

скоротити витрати коштів на технічне обслуговування інтегрованої інформаційної

системи на 10 – 12 %.

129

ВИСНОВКИ У дисертаційній роботі вирішено важливу наукову задачу розробки методів та

моделей технічної діагностики інтегрованих інформаційних систем, що дозволило

скоротити витрати часу на прийняття рішень щодо технічного обслуговування

інтегрованої інформаційної системи за результатами її технічної діагностики.

Основними результатами дослідження є наступні.

1. На основі отриманих результатів аналізу існуючих систем технічної

діагностики вперше розроблено модель системи технічної діагностики інтегрованої

інформаційної системи на основі ієрархічної структури з функціонально залежними

підсистемами, яка враховує автономне технічне діагностування кожного з елементів

інтегрованої інформаційної системи та загальний контроль діагностування. Це

створило підґрунтя для розробки методів технічної діагностики інтегрованих

інформаційних систем.

2. Одержав подальший розвиток метод побудови експертної системи

технічної діагностики інтегрованих інформаційних систем шляхом застосування

ієрархічної структури, що дозволяє розпаралелювати рішення завдань технічної

діагностики інтегрованої інформаційної системи. Такий розподіл завдань за рівнями

значно прискорює роботу ЕС ТД ІІС за рахунок того, що в реальному масштабі часу

вирішуються тільки завдання ТД інтегрованої ІС.

3. Удосконалено метод побудови системи технічної діагностики

інформаційних систем за допомогою застосування розподілених баз даних з клієнт-

серверною архітектурою та використанням ієрархічної експертної системи.

Використання даного методу дозволяє автоматизувати оцінку технічного стану ІІС.

4. Розроблено метод планування технічного обслуговування інтегрованої

інформаційної системи, який враховує статистичні результати вимірювань,

перевірку персоналу та засобів вимірювання, потреби споживачів інформації при

визначенні технічного стану об’єкта. Використання запропонованого методу

дозволяє в автоматизованому режимі здійснювати перевірку результатів

вимірювання параметрів і технічне діагностування, а також визначити оптимальний

130

комплекс робіт по відновленню працездатності інтегрованої інформаційної системи

в умовах ресурсних обмежень.

5. Практична цінність роботи полягає в такому. Розроблено алгоритм

удосконаленого метода визначення оптимального комплексу робіт по відновленню

працездатності інтегрованої інформаційної системи забезпечення управління

повітряним рухом в умовах ресурсних обмежень, реалізація якого забезпечує

скорочення витрат коштів щодо технічного обслуговування інтегрованої

інформаційної системи на 10 – 12 %. Застосування розробленої експертної системи

для системи технічної діагностики інтегрованої інформаційної системи

забезпечення управління повітряним рухом дозволило підвищити ступінь

обґрунтованості прийняття рішень на 15 – 25% в результаті збільшення кількості

факторів, що враховується при визначенні технічного стану, а використання

розроблених засобів візуалізації технічного стану елементів інтегрованої

інформаційної системи забезпечення управління повітряним рухом – покращення

сприймання оператором інформації та скорочення витрат часу на прийняття рішень

на 75 – 85%. Отримані результати впроваджені в навчальний процес

Кіровоградського національного технічного університету Міністерства освіти і

науки України, реалізовані в науково-дослідній роботі «Варіант» на базі

Харківського університету Повітряних Сил імені Івана Кожедуба Міністерства

оборони України та при проведенні технічної діагностики багатоцільового

моделюючого комплексу управління повітряним рухом у Науково-виробничому

інституті аеронавігації Кіровоградської льотної академії Національного авіаційного

університету Міністерства освіти і науки України, що підтверджено відповідними

актами.

131

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Абрамчук В.Е. Технические средства диагностирования: cправочник /

В.Е. Абрамчук, В.В. Клюев, П.П. Пархоменко; под общ. ред. В.В. Клюева. – М.:

Машиностроение, 1989. – 672 с.

2. Автоматизовані системи. Терміни та визначення: ДСТУ 2226-93 – [Чинний від

1993–09–09]. – Київ: Держстандарт України, 1994. – 91 с. – (Національний стандарт

України).

3. Аде Ф.Г. Искусственный интеллект / Ф.Г. Аде., В.Н. Бондарев. – Севастополь:

Изд-во СевНТУ, 2002. – 615 с.

4. Алексєєва Т. В. Технічна діагностика гідравлічних приводів / В.Д. Бабанська,

Т.М. Башта та ін. – М.: Машинобудування, 1989. – 263 с.

5. Андрощук О.С. Методологічні аспекти побудови інтелектуальних систем

підтримки прийняття рішень в особливих ситуаціях / О.С. Андрощук, В.В. Огурцов,

О.І. Демідова // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – Х.:

Технологический цент, 2009. – 5/2 (41). – С. 18-21.

6. Артеменко А.М. Концептуальні основи подальшого розвитку РТВ Повітряних

Сил Збройних Сил України на період до 2025 року. Погляди на створення єдиної

системи РЛР та контролю повітряного простору / А.М. Артеменко // Новітні

технології – для захисту повітряного простору: сьома наук. конф. Харківського

університету Повітряних Сил імені Івана Кожедуба, 13 – 14 квіт. 2011 р.: тези доп. –

Х.: ХУПС ім. І. Кожедуба, 2010. – С. 12-13.

7. Ашеров А. Т. Эргономика информационных технологий: учеб. издание /

А.Т. Ашеров, С.А. Капленко, В.В. Чубук. – Х.: ХГЭУ, 2000. – 224 с.

8. Байлов В. В. Эксплуатация и сервис радиоэлектронных систем: учеб. Пособие /

В.В. Байлов, В.С. Плаксиенко. – Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2002. – 90 с.

9. Барзилович Е.Ю. Модели технического обслуживания сложных систем: учеб.

пособие / Барзилович Е.Ю. – М.: Высш. школа, 1982. – 231 с.

132

10. Бартіш М.Я. Дослідження операцій. Лінійні моделі: підручник / М.Я. Бартіш,

І.М. Дудзяни. – Львів: Видавничий центр ЛНУ імені Івана Франка, 2007. – Ч.1.,

168с.

11. Бейхельт Ф. Надежность и техническое обслуживание. Математический подход

/ Ф. Бейхельт, П. Франкен. Пер. с нем. – М.: Радио и связь, 1988. – 392 с.

12. Беневоленский С.Б. Алгоритм идентификации процессов деградации физических

свойств технических объектов / С.Б Беневоленский, А.А. Лисов // Измерительная

техника. – М: Стандартинформ, 2005. – 2. – С. 16-18.

13. Бет Э.В. Метод семантических таблиц / Э.В. Бет; перев. под ред. А.В.

Идельсона и Г.Е. Минца // Математическая теория логического вывода. – М.: Наука,

1967. – C. 191-199.

14. Бланк И. А. Инвестиционный менеджмент / И.А. Бланк. – К.: Ника - Центр, 2006.

– 448 с.

15. Борисюк А. О. Теоретичні основи автоматизації процесів вироблення рішень в

системах управління Повітряних Сил: навч. посіб. для слухачів, курс. та студ. вищ.

навч. закл. 2-ге вид. переробл. та доп. / А.О. Борисюк, М.А.Павленко, О.І.Тимочко;

Мін-во освіти та науки України, ХУПС. – Х.: ХУПС, 2011. – 184 с.

16. Брюшинкин В. Н. Логика и процедуры поиска вывода / В.Н. Брюшинки; отв. за

ред. Карпенко А.С // Логические исследования; Ин-т философии РАН. – М.-СПб:

ЦГИ, 2010. – Вып. 16. – С. 85-106.

17. Васілевський О. М. Нормування показників надійності технічних засобів:

навчальний посібник / О. М. Васілевський, В. О. Поджаренко. – Вінниця: ВНТУ,

2010. – 129 с.

18. Веклич В.Ф. Діагностування технічного стану тролейбусів./ В.Ф. Веклич – М.:

Транспорт, 1990. – 295 с.

19. Вентцель Е.С. Теория вероятностей и ее инженерные приложения /

Е.С. Вентцель, Л.А. Овчаров. – М.: Высш. шк., 2000. – 480 с.

20. Военный энциклопедический словарь / [ред. А.Э. Сердюков]. – М: Воениздат,

2007. – 831 с.

133

21. Волков И.К. Исследование операций: Учебное пособие для вузов. 2-е изд. / И.К.

Волков , Е.А. Загоруйко; под ред. В.С. Зарубина, А.П. Крищенко. – М.: МГТУ им.

Н.Э. Баумана, 2002. – 436 с.

22. Воронин М.Я. Технико-экономическая эффективность сложных оптико-

радиоэлектронных систем СВЧ: монография / М.Я. Воронин, И.Н. Карманов,

М.Г. Карманова, И.В. Лесных, М.Ф. Носков, А.В. Синельников ; под общ. ред.

М.Я. Воронина. – Новосибирск : СГГА, 2012. – 156 с.

23. Герасимов Б.М. Системы поддержки принятия решений: проектирование,

применение, оценка эффективности / Б.М. Герасимов, М.М. Дивизинюк,

И.Ю. Субач. – Севастополь: Издательский центр, 2004. – 318 с.

24. Герасимов Б.М. Человеко-машинные системы принятия решений с элементами

искусственного интеллекта / Б.М. Герасимов, В.А. Тарасов, И.А. Токарев. – К.:

Наукова думка, 1993. – 184 с.

25. Гладков Л.А. Генетические алгоритмы: учебн. пос. / Л.А. Гладков,

В.В. Курейчик, В.М. Курейчик. – М.: Физматлит, 2006. – 320 с.

26. Головина Е.Ю. Интеллектуальные методы для создания информационных

систем: учебн. пос. / Е.Ю. Головина. – М.: Издательский дом МЭИ, 2011. – 102 с.

27. Горбонос Ф.В. Економіка підприємств: підруч. / Ф.В. Горбонос, Г.В. Черевно,

Н.Ф. Павленчик, А.О. Павленчик. – К.: Знання, 2010. – 463 с.

28. Горфинкель В.Я. Экономика предприятия / В.Я. Горфинкель, В.А. Швандар. –

М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2007. – 70 с.

29. Грицунов О.В. Інформаційні системи та технології. Навч. посібн. /

О.В. Грицунов – Х.: ХНАМГ, 2010. – 222 с.

30. Данилевич С.Б. Влияние погрешности измерения на достоверность результатов

выборочного измерительного контроля / С.Б. Данилевич, В.В. Княжевский //

Измерительная техника. – М: Стандартинформ, 2004. – 12. – С. 8-11.

31. Данилевич С.Б. Специфика измерений и допускового измерительного контроля /

С.Б. Данилевич // Измерительная техника. – М: Стандартинформ, 2003. – 8.

– С. 16-18.

32. Данилов А.А. Метрологическое обеспечение измерительных систем: учеб.

пособие / А.А. Данилов. – Пенза: Профессионал, 2008. – 63 с.

134

33. Демидов Б.А. Системная методология планирования развития, предпроектных

исследований и внешнего проектирования вооружения и военной техники:

монография / Б.А. Демидов, М.И. Луханин, А.Ф. Величко, М.В. Науменко. – К.:

Стилос, 2011. – 464 с.

34. Демидов Б.А. Системно-концептуальные основы деятельности в военно-

технической области: в 3 кн., кн. 2. Организационно-методические основы

деятельности в военно-технической области / Б.А. Демидов. – К.: Технол. парк,

2006. – 1152 с.

35. Демидович Б. П. Краткий курс высшей математики: учеб. пособие для ВУЗов /

Б.П. Демидович, В.А. Кудрявцев. – М.: Астрель, 2001. – 655 с.

36. Державна цільова науково-технічна програма створення державної інтегрованої

інформаційної системи забезпечення управління рухомими об'єктами (зв'язок,

навігація, спостереження): Постанова Кабінету Міністрів України від

17 вересня 2008 р. 834 // Офіційний вісник України. – 2008. – 29. – С.1145.

37. Джарратано Д. Экспертные системы: принципы разработки и

программирование / Д. Джарратано, Г. Райли.; пер. с англ. – М.: Вильямс, 2006.

– 1152 с.

38. Евграфов В. Г. Особенности эргономического проектирования и экспертизы

тренажерно-обучающих систем / В.Г. Евграфов. – Питер: СПб., 2007. – 224 с.

39. Заболотній С.В. Застосування розкладу в просторі з порідним елементом для

вирішення задач ймовірнісної діагностики / С.В. Заболотній // Восточно-

Европейский журнал передовых технологий. – Харьков: Технологический цент,

2014. – Вып. 4/4 (70). – С. 28-35.

40. Закон України “Про інфорацію” 2658-XII: станом на 09 квітня 2015 р./

Верховна Рада України. – Офіц. вид. – Київ: Парлам. Ви-во, 2015. – 26. – С. 219.

41. Зайцев Д. В. Многопозиционные радиолокационные системы. Методы и

алгоритмы обработки информации в условиях помех / Д.В. Зайцев. – М:

Радиотехника, 2007. – 114 с.

42. Зайцев Д. В. Багатопозиційні радіолокаційні системи / Д.В. Зайцев – М.:

Радіотехніка, 2007. – 96 с.

135

43. Золотов С. И. Интеллектуальные информационные системы: учебн. пособ. /

С.И. Золотов. – Воронеж: Научная книга, 2007. – 140 с.

44. Искусственный интеллект. Справочник / Под ред. Д.А. Поспелова. – М.: Радио и

связь, 1990. – 348 с.

45. Інформаційні технології. Взаємозв'язок відкритих систем. Базова еталонна

модель. Частина 1. Базова модель (ISO/IEC 7498-1:1994, IDT):ДСТУ ISO/IEC 7498-

1:2004 – [Чинний від 2006–01–01]. – Київ: Держспоживстандарт України, 2007.

– 67 с. – (Національний стандарт України).

46. Карманов И.Н. Измерения, испытания, контроль. Метрология и

метрологическое обеспечение: учеб. пособ. / И.Н. Карманов, Н.А. Мещеряков, О.К.

Ушаков. – Новосибирск: СГГА, 2006. – 184 с.

47. Каспина Т.В. Экономика и управление приборостроительным произвоздством:

учебн. пособ. для высших учебных заведений / Т.В. Каспина, Н.Н. Лямина. – М.: ИЦ

"Академия", 2008. – 240 с.

48. Клюев В.В. Неразрушающий контроль и диагностика. Справочник, 2-е изд.,

перераб. и доп. / В.В. Клюев – М: Машиностроение, 2003. – 656 с.

49. Клюня В.Л. Основы экономической теории / В.Л. Клюня, Н.В. Черченко.

– Минск: Минск, 2006. – 238 с.

50. Коваленко А.С. Разработка структуры базы данных интегрированной

информационной системы / А.С. Коваленко, А.В. Коваленко // Информационные

технологии и защита информации в информационно-коммуникационных системах:

монографія / Под редакцией профессора В.С. Пономаренко. – Х.: Вид-во

ТОВ «Щедра садиба плюс», 2015. – C. 54-64.

51. Кожанова А.С. Обґрунтування необхідності створення систем технічної

діагностики інтегрованих інформаційних систем / О.А. Смірнов, А.С. Кожанова,

О.В. Коваленко // Системи обробки інформації. – Х.: ХУПС, 2013. – Вип. 6(113).

– С. 255-257.

52. Коваленко А.С. Задачи распознавания ситуаций в ERP системах

/ А.В. Коваленко ., А.А. Смірнов, А.С. Коваленко // Системи обробки інформації.

– Х.: ХУПС, 2014. – Вип. 4(120). – С. 161-164.

136

53. Коваленко А.С. Підсистема технічної діагностики для автоматизації процесів

керування в інтегрованих інформаційних системах / А.С. Коваленко , О.А.Смірнов,

О.В. Коваленко // Системи озброєння і військова техніка.– Х.: ХУПС, 2014.

– 1(37). – С. 126-129.

54. Коваленко А.С. Анализ эффективности использования экспертной системы

технической диагностики с традиционной структурой / А.С. Коваленко,

А.А. Смирнов, А.В. Коваленко // Системи озброєння і військова техніка.

– Х.: ХУПС, 2014. – 2(38). – С. 106-108.

55. Коваленко А.С. Разработка структуры экспертной системы технической

диагностики интегрированной информационной системы / А.С. Коваленко,

А.А. Смирнов, А.В. Коваленко // Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил

України. – Харків: ХУПС, 2014. – 2(15). – С.154-157.

56. Коваленко А.С. Разработка структуры экспертной системы технической

диагностики интегрированной информационной системы / А.С. Коваленко,

А.А. Смирнов, А.В. Коваленко // Наука і техніка Повітряних Сил Збройних Сил

України. – Харків: ХУПС, 2014. – 2(15). – С.154-157.

57. Коваленко А.С. Структура системи технічної діагностики інтегрованих

інформаційних систем / А.С. Коваленко, О.А. Смірнов, О.В. Коваленко // Збірник

наукових праць Кіровоградського національного технічного університету / техніка в

сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація.

– Кіровоград: Вид-во КНТУ, 2014. – Вип. 27. – С. 245-251.

58. Коваленко А.С. Дослідження будови інтегрованої інформаційної системи та її

елементів / А.С. Коваленко, О.А. Смірнов, О.В. Коваленко // Системи озброєння і

військова техніка. – Х.: ХУПС, 2014. – 4(40). – С. 85-88.

59. Коваленко А.С. Розробка структури бази даних для обліку технічного стану

елементів інтегрованої інформаційної системи з урахуванням вимог споживачів

інформації / А.С. Коваленко, О.А. Смірнов, О.В. Коваленко // Системи обробки

інформації. – Х.: ХУПС, 2015. – Вип. 1(126). – С. 75-79.

60. Коваленко А.С. Обґрунтування набору даних для оцінки технічного стану

інтегрованої інформаційної системи / А.С. Коваленко, О.А. Смірнов, О.В. Коваленко

137

// Збірник наукових праць Харківського університету Повітряних Сил. – Харків:

ХУПС, 2015. – Вип. 1(42). – С.39-41.

61. Коваленко А.С. Експертна система технічного діагностування інтегрованої

інформаційної системи / А.С. Коваленко, О.А. Смірнов, О.В. Коваленко // Системи

озброєння і військова техніка. – Х.: ХУПС, 2015. – 1(41). – С. 106-111.

62. Коваленко А.С. Удосконалення методу технічного обслуговування об’єктів

інтегрованої інформаційної системи / А.С. Коваленко, О.А. Смірнов,

О.В. Коваленко, О.П. Доренський // Системи озброєння і військова техніка.

– Х.: ХУПС, 2016. – 2(46). – С. 109-114.

63. Коваленко А.С. Метод визначення оптимального комплексу робіт з відновлення

працездатності інтегрованої системи технічної діагностики в умовах ресурсних

обмежень / А.С. Коваленко // Системи обробки інформації. – Х.: ХУПС, 2016. –

Вип. 3(140). – С. 69-72.

64. Kovalenko A.S. Information model and its element for displaying information on

technical condition of objects of integrated information system / A.S. Kovalenko, A.A.

Smirnov, A.V. Kovalenko, A.P. Dorensky // International Journal of Computational

Engineering Research (IJCER). – India: Delhi, 2016. – Volume 6, Issue 1. – P. 21-27.

65. Кожанова А.С. Система технічної діагностики інтегрованих інформаційних

систем – обґрунтування необхідності створення, визначення понятійного апарату та

напрямів досліджень / А.С. Кожанова, О.А. Смірнов, М.П. Савченко, Д.М. Ізосімов,

В.В. Мороз // Створення та модернізація озброєння і військової техніки в сучасних

умовах: Тринадцята наук.-техн. конф., 5-6 вер. 2013 р., м. Феодосія: тези доп.

– Феодосія: ДНВЦ, 2013. – С. 187-188.

66. Кожанова А.С. Визначення основних напрямків досліджень щодо створення

системи технічної діагностики інтегрованих інформаційних систем / А.С. Кожанова,

О.А. Смірнов, А.В. Челпанов // Проблемні питання розвитку озброєння та військової

техніки Збройних Сил України: IV наук.-техн. конф., 16-20 груд. 2013 р., м. Київ:

зб. тез. – Київ: ЦНДІ ОВТ ЗСУ, 2013. – С. 293.

67. Коваленко А.С. Обґрунтування необхідності створення систем технічної

діагностики інтегрованих інформаційних систем / А.С. Коваленко, О.А. Смірнов,

138

О.В. Коваленко // Інформатика та системні науки : V Всеукр. наук.-практ. конф., 13–

15 бер. 2014 р., м. Полтава : зб. тез. – Полтава: ПУЕТ, 2014. – С. 292-294.

68. Коваленко А.С. Задачи распознавания ситуаций в системах организационной

стратегии интеграции производства и операций / А.C. Коваленко, А.В. Коваленко //

Комбінаторні конфігурації та їх застосування: ХVІ міжнар. наук.-практ. сем., 11-12

квіт. 2014 р., м. Кіровоград: зб. тез. – Кіровоград: КНТУ, 2014. – С. 53-55.

69. Коваленко А.С. Створення систем технічної діагностики для автоматизації

процесів керування в інтегрованих інформаційних системах / А.С. Коваленко,

О.А. Смірнов, О.В. Коваленко // Проблеми і перспективи розвитку ІТ-індустрії: VІ

між нар. наук.-практ. конф., 17-18 квіт. 2014 р., м. Харків: зб. тез. – Харків:

ХНЕУ, 2014. – С. 241.

70. Коваленко А.С. Визначення понятійного апарату та напрямів досліджень для

синтезу систем технічної діагностики інтегрованих інформаційних систем

/ А.С. Коваленко, О.А. Смірнов, О.В. Коваленко // Комп’ютерне моделювання у

наукоємних технологіях (КМНТ-2014): наук.-техн. конф. з міжнар. участю,

28-31 трав. 2014 р., м. Харків: зб. наук. праць. – Харків: ХНУ, 2014. – С. 190-193.

71. Коваленко А.С. Основні складові та функції системи технічної діагностики

інтегрованих інформаційних систем / Коваленко А.С. // Інформаційні технології та

комп’ютерна інженерія: наук.-практ. конф., 4 груд. 2014 р., м. Кіровоград: зб. тез

доп. – Кіровоград: КНТУ, 2014. – С. 236.

72. Коваленко А.С. Розробка структури бази даних інтегрованої інформаційної

системи / А.С. Коваленко, О.А. Смірнов, О.В. Коваленко // Проблеми і перспективи

розвитку ІТ-індустрії: VІІ міжнар. наук.-практ. конф., 17-18 квіт. 2015 р., м. Харків:

зб. тез. – Харків: ХНЕУ, 2015. – С. 15.

73. Коваленко А.С. Дослідження елементів інтегрованої інформаційної системи /

А.С. Коваленко, О.А. Смірнов, О.В. Коваленко // Комбінаторні конфігурації та їх

застосування: ХVІІ між нар. наук.-практ. сем., 17-18 квіт. 2015 р., м. Кіровоград: зб.

тез – Кіровоград: КНТУ, 2015. – С. 5.

74. Коваленко А.С. Метод автоматизованої перевірки результатів вимірювання

параметрів об’єкті в інтегрованої інформаційної системи / А.С. Коваленко,

О.А. Смірнов, О.В. Коваленко // Стратегія якості у промисловості і освіті: XI

139

міжнар. конф., 1 – 5 черв. 2015 р., м. Варна, Болгарія.: зб. матер. – Варна:

ТУВ, 2015. – С. 423-426.

75. Коваленко А.С. Обґрунтування необхідності створення розподіленої бази даних

для забезпечення захисту рухомих повітряних об`єктів / А.С. Коваленко,

О.А. Смірнов, О.В. Коваленко // Перспективні напрями захисту інформації: I всеукр.

наук.-практ. конф., 07 вер. 2015 р., м. Одеса: зб. тез доп. – Одеса: ОНАЗ, 2015. – С.

35-39.

76. Коваленко А.С. Розробка інформаційної моделі автоматизованої оцінки

технічного стану інтегральної інформаційної системи / А.С. Коваленко,

О.А. Смірнов, О.В. Коваленко // Інформаційні технології та взаємодії (IT & I): ІІ між

нар. наук.-практ. конф., 3-5 лист. 2015 р., м. Київ: тези доп. – Київ: КНУ ім. Т.

Шевченка, 2015. – С. 41-42.

77. Коваленко А.С. Разработка метода усовершенствования технического

обслуживания интегрированной информационной системы / А.С. Коваленко,

О.А. Смірнов, О.В. Коваленко // Информационные и телекоммуникационные

технологии: образование, наука, практика: II междунар. научн.-практ. конф.,

3-4 дек. 2015 г., г. Алматы, Казахстан: сб. труд. – Алматы: КазНИТУ

им. К.И. Сатпаева, 2015. – Т.2. – С. 423-427.

78. Королюк Н.А. Оценка временных интервалов работы лица, принимающего

решение, на автоматизированном командном пункте / Н.А. Королюк, А.И. Тимочко

// Системи обробки інформації. – Х.: ХУПС, 2005. – Вип. 8 (48). – С. 51-54.

79. Костерев В.В. Надёжность технических систем и управление риском: учебн.

пособ. / В.В. Костерев. – М.: МИФИ, 2008. – 280 с.

80. Костюков А.В. Підвищення операційної ефективності підприємств на основі

моніторингу в реальному часі. / А.В. Костюков, В.М. Костюков. – М.:

Машинобудування, 2009. – 192 с.

81. Лазарев А.А. Выбор показателя затрат для анализа сравнительной

экономической эффективности техники конечного потребления / А.А. Лазарев,

М.В. Бейлин // Сборник научных трудов ХГПУ.– Х.: ХГПУ, 1999. – Вып. 74. – С. 27-

29.

140

82. Ланецкий Б.Н. Основы теории надежности, технического обслуживания и

ремонта вооружения и военной техники: Справочные материалы, часть 1. / Б.Н.

Ланецкий, А.А. Посудевский. – Харьков: ХВУ, 1993. – 308 c.

83. Ланецкий Б.Н. Основы теории надежности, технического обслуживания и

ремонта вооружения и военной техники: Справочные материалы, часть 2. /

Б.Н. Ланецкий, А.А. Посудевский. – Харьков: ХВУ, 1993. – 208 c.

84. Лапсарь А.П. Метод оценки состояния сложных технических объектов для

синтеза быстродействующих прогнозирующих систем / А.П. Лапсарь //

Измерительная техника. – 2004. – 2. – С. 7-10.

85. Линейные задачи оптимизации: Учеб. пособие / С.В. Лутманов. – Пермь:

ЛИТЕР-А, 2004. – Ч.1. – Линейное программирование. – 128 с.

86. Литвак Б.Г. Экспертные технологии в управлении. Учебное пособие

/ Б.Г. Литвак. – М.: Дело, 2014. – 318 с.

87. Локазюк В.М. Надійність, контроль, діагностика і модернізація ПК: Посібн. /

В.М. Локазюк, Ю.Г. Савченко. – К.: Видавничий центр «Академія», 2004. – 376 с.

88. Лопатников Л. И. Экономико-математический словарь: Словарь современной

экономической науки / Л.И. Лопатников. – М.: Дело, 2003. – 520 с.

89. Манухина С.Ю. Инженерная психология и эргономика: хрестоматия /

С.Ю Манухина. – М.: Изд. центр ЕАОИ, 2009. –224 с.

90. Мартыненко М.В. Человекомашинные процедуры поддержки организационно–

управленческих решений: учеб. пособие СПбГЭТУ / М.В. Мартыненко,

О.И. Шеховцов. – СПб, 2012. – 250 с.

91. Мунипов О.В. Эргономика: человекоориентированное проектирование техники,

программных средств и среды: Учебник / О.В. Мунипов, В.П. Зинченко. – М.:

Логос, 2001. – 356 с.

92. Надеев А.И. Математическая модель эксплуатационной надежности

интеллектуальных датчиков / А.И. Надеев, Р.А. Юсупов, Ю.К. Свечников,

Д.Р. Юсупов // Измерительная техника. – М: Стандартинформ, 2004. – 1.

– С. 8-11.

141

93. Надійність техніки. Аналіз надійності. Основні положення: ДСТУ 2861-94

– [Чинний від 1997–01–01]. – Київ: Держстандарт України, 1995. – 33 с.

– (Національний стандарт України).

94. Надійність техніки. Терміни та визначення: ДСТУ 2860-94 – [Чинний від 1996–

01–01]. – Київ: Держстандарт України, 1994. – 36 с. – (Національний стандарт

України).

95. Нейлор К. Как построить свою экспертную систему / К. Нейлор. – М.:

Энегроатомиздат, 2007. – 242 с.

96. Николаева И. П. Экономический словарь / И.П. Николаева. – Проспект, 2015.

– 399 с.

97. Онищук А.Г. Радиоприемные устройстваю: Учебн. пособ. – 2-е изд., испр. /

А.Г. Онищук, И.И. Забеньков, А.М. Амелин. – Минск: Новое знание, 2007. – 240 с.

98. Осипов В. Базы данных и Delphi. Теория и практика / В. Осипов. – БХВ-

Петербург, 2011. – 752 с.

99. Павленко М.А. Метод кольорового кодування інформаційних елементів при

розробці інформаційних моделей в перспективних АСУ / М.А. Павленко,

П.Г. Берднік, Д.В. Прибильнов // Наукова весна – 2008: Матеріали міжнародної

наук. – практ. конф. – Х.: МСУ, 2008. – С. 25-27.

100. Павленко М.А. Метод разработки модели деятельности оператора АСУ в

системах управления сложными динамическими объектами / М.А. Павленко,

О.С. Бодяк, М.Ю. Гусак, С.И. Симонов // Системи обробки інформації. – Харків:

ХУПС, 2012. – Вип. 9(107). – С. 196-200.

101. Павленко М.А. Метод разработки системы информационного обеспечения

деятельности оператора системы управления интеллектуальной сетью связи /

М.А. Павленко, В.М. Руденко, П.Г. Бердник // Наукові записки Українського

науково–дослідного інституту зв’язку. –К.: УНДІЗ, 2008. – Вип. 5(7). – С. 33–41.

102. Павленко М.А. Моделирование деятельности оператора АСУ в системах

управления сложными динамическими объектами / М.А. Павленко, В.Н. Руденко,

П.Г. Бердник, С.В. Сериченко // Наукова весна: міжнар. наук.–практ. конф.,

м. Харків: матер. – Х.: МСУ, 2009. – С. 10-13.

142

103. Павленко П.М. Методика синтезу проектних варіантів концептуального

проектування складних технічних систем / П.М. Павленко, П.М. Ратушний // XI

Міжнародна науково- технічна конференція АВІА-2013: XІ Міжнародна науково-

технічна конференція, 21-23 травня 2013 р.: тези доп. – Київ: НАУ, 2013. – Т.1.

– С. 3.1–3.4.

104. Палий И.А. Линейное программирование. Учебное пособие / И.А. Палий. – М.:

Эксмо, 2008. – 256 с.

105. Пархоменко П.П. Основы технической диагностики. / П.П. Пархоменко,

Е.С. Согомонян. – М: Энергоиздат, 1981. – 642 с.

106. Першин А.В. Анализ процесса взаимодействия пользователя с экспертной

системой / А.В. Першин, М.А. Павленко, А. В.Александров // Проблеми

інформатики і моделювання: пята міжнар. наук.-техн. конф., м. Харків: матер. – Х.:

НТУ ХПІ, 2005. – С. 32.

107. Пицык В.В. Задача прогнозирования точности измерений при допусковом

контроле систем / Пицык В.В. // Измерительная техника. – М.: Стандартинформ,

2004. – 7. – С. 3-6.

108. Повітряний кодекс України: станом на 1 верес. 2011 р., відповідає офіц. тексту.

– Х.: Право, 2011. – 48 с.

109. Половко А.М. Основы теории надежности / А.М. Половко, С.В. Гуров.

– П.: БХВ-Петербург, 2006. – 702 с.

110. Поморова О.В. Теоретичні основи, методи та засоби інтелектуального

діагностування комп’ютерних систем: Автореф. дис. на здобуття наук. ступеня д-ра

техн. наук: 05.13.13 / О.В. Пморова; Нац. ун-т “Львів. політехніка”. – Л., 2007. – 33 с.

111. Поспелова Д.А. Экспертные системы: состояние и перспективы/ Д.А.Поспелов.

– М.: Наука, 2008. – 151 c.

112. Протокол обміну даними про повітряну обстановку в Україні єдиний. Вимоги

до форматів опису даних: ДСТУ 4528:2006 – [Чинний від 2007–08–01]. – Київ:

Держспоживстандарт України, 2007. – 75 с. – (Національний стандарт України).

113. Правиков Ю.М. Метрологическое обеспечение производства : учебн. пособ. /

Ю.М. Правиков, Г.Р. Муслина. – М.: КНОРУС, 2009. – 240 с.

143

114. Про створення Міжвідомчої робочої групи по розробці проекту Концепції

створення державної інтегрованої інформаційної системи забезпечення управління

рухомими об'єктами (зв'язок, навігація, спостереження): наказ Міністерства

транспорту України N 152 від 28 лютого 2003 р. // Зб. Транспорт України –

нормативне регулювання. – Київ: [б. в.],2003. – N 5. – 10 с.

115. Прокопов А.В. Погрешность, неопределенность и проблема моделирования в

теории измерений / А.В. Прокопов // Український метрологічний журнал. – 2000.

– Вип. 4. – С. 23-27.

116. Пятков Ю.П. Метод разработки системы информационного обеспечения

процессов оценки состояния объектов управления оператором / Ю.П. Пятков,

М.А. Павленко, П.Г. Бердник, О.С. Бодяк, В.Н. Руденко // Збірник наукових праць.

– Х: ХУПС, 2006. – 4(4). – С. 88-94.

117. Радаев Н.Н. Задание требований к надежности изделий с учетом

экономических факторов / Н.Н. Радаев. – Измерительная техника – М:

Стандартинформ, 2004. – 9. – С. 26-28.

118. Раннев Г.Г. Информационно-измерительная техника и электроника: Учебник

для вузов / Г.Г. Ранеев. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 512 с.

119. Ревко І.Б. Методи прийняття управлінських рішень: Підручник. / І.Б. Ревко.

– К.: Кондор, 2011. – 187 с.

120. Розенбаум А.Н. Пассивное управление эксплуатацией средств измерений /

А.Н. Розенбаум, О.В. Абрамов // Измерительная техника. – М.: Стандартинформ,

2004. – 3. – С. 15-19.

121. Розробка системи технічної діагностики інтегрованої інформаційної системи

забезпечення управління рухомими об'єктами: Звіт з науково-дослідної роботи /

ДР 0114U003377; керівн. Смірнов О.А. – Кіровоград, 2015. – 83 с.

122. Романенко І.О. Пропозиції щодо пріоритетних напрямів досліджень по

оснащенню Повітряних Сил новітнім озброєнням та військовою технікою /

І.О. Романенко // Новітні технології – для захисту повітряного простору: шоста

наук. конф., 14 - 15 квіт. 2010 р., м. Харків, Харківський університет Повітряних

Сил імені Івана Кожедуба: тези доп.– Х.: ХУПС ім. І. Кожедуба, 2010. – С. 8.

144

123. Рутковская Д. Нейронные сети, генетические алгоритмы и нечеткие системы /

Д. Рутковская, М. Пилиньский, Л. Рутковский. – М.: Телеком, 2008. – 452 с.

124. Сергєєв О.Г. Метрологія, стандартизація, сертифікація: Навч. посібн. /

О.Г. Сергєє, М.В. Латишев, В.В. Терегеря. – М.: Логос, 2001. – 536 с.

125. Сергеев С. Ф. Введение в инженерную психологию и эргономику: Учеб. пособ./

С.Ф. Сергеев. – СПб: Изд-во СПбГУ ИТМО, 2011. – 257 с.

126. Скляренко В.К. Экономика предприятия: Учебн./ В.К. Скляренко,

В.М. Прудников – М.: ИНФРА, 2005. – 528 с.

127. Соколов А.В. Вопросы перспективной радиолокации / А.В. Соколов. – М.:

Радиотехника, 2003. – 508 с.

128. Сухарев А.Г. Курс методов оптимизации: Учеб. пособ. – 2 изд. / А.Г. Сухарев,

А.В. Тимохов, В.В. Федоров. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. – 368 с.

129. Татарский Б.Г. Многофункциональные радиолокационные системы: учеб.

пособ. для ВУЗов / П.И. Дудник, А.Р. Ильчук, Б.Г. Татарский; под ред.

Б.Г. Татарского. – М.: Дрофа, 2007. – 283 с.

130. Терелянский П.В. Системы поддержки принятия решений. Опыт

проектирования : монография / П. В. Терелянский . – Волгоград: ВолгГТУ, 2009.

– 127 с.

131. Технічне діагностування та контроль технічного стану: ДСТУ 2389-94

– [Чинний від 1995–07–01]. – Київ: Держспоживстандарт України, 1995. – 24 с.

– (Національний стандарт України).

132. Технологія формалізації та автоматизованого рішення задач розпізнавання

ситуацій у інформаційних системах: Звіт з науково-дослідної роботи / ДР

0114U003376; керівн. Смірнов О.А. – Кіровоград, 2015. – 92 с.

133. Тимочко А.И. Моделирование деятельности лица, принимающего решения, в

системах сетевого управления / А.И. Тимочко, М.А. Павленко, В.Н. Руденко //

Радиотехника: всеукр. межвед. научн.-техн. конф., сб. Вып. 151. – Х.: МОНУ,

ХНУРЕ, 2007. – С. 85-91.

134. Тимченко А.А. Інформаційна технологія підтримки прийняття рішень при

ліквідації надзвичайних ситуацій / А.А. Тимченко, Є.М. Крижановський,

145

В.П. Мельник, М.В. Підгорний // Інформаційні технології, обчислювальна техніка і

автоматика. – Черкаси: ЧДТУ, 2014. – 3. – С.5-11.

135. Типовне положення з планування, обліку і калькулювання собівартості

науково-дослідних та дослідно-конструкторських робіт: Постанова Кабінету

Міністрів України від 20 липня 1996 830 // Офіційний вісник України. – 1996.

– 48. – С. 847.

136. Трофімов Ю.Л. Інженерна психологія: Підручник. / Ю.Л. Трофімов. –

К.:Либідь, 2002. – 264 с.

137. Фленов М.И. Библия Delphi. Третье издание / М.И. Фленов. – П.: БХВ-

Петербург, 2011. – 686 с.

138. Фридман А.Э. Основы метрологии. Современный курс / А.Э. Фридман. – С.

– Пб.: Профессионал, 2008. – 284 с.

139. Хант Э. Искусственный интеллект / Э. Хат; под ред. А.Е. Стефанюка. – М.:

Мир, 1978. – 558 с.

140. Худяков Г.И. Прикладная теория информации. Информационная теория

радиотехнических систем: Учеб. пособие. / Г.И. Худяков. – СПб: Изд-во СЗТУ,

2011. – 297 с.

141. Цюцюра В.Д. Метрологія та основи вимірювань: Навч. посібн./ В.Д. Цюцюра,

С.В. Цюцюра. – К.: "Знання -Прес", 2003. – 368 с.

142. Чинков В.М. Основи метрології та вимірювальної техніки: Навч. посібн. / В.М.

Чинков. – Х.: НТУ “ХПІ”, 2005. – 524 с.

143. Чулков Н.А. Надежность технических систем и техногенный риск: учебн. пособ.

/ Н.А. Чулков, А.Н. Деренок. – Томск: Из-тво Томского политехнического

университета, 2012. – 150 с.

144. Шахгильдян В.В. Радиопередающие устройства: Учебн. для ВУЗов, 3-е изд.,

перераб. и доп.. / В.В. Шахгидьдян, В.Б. Козырев, А.А. Ляховкин и др.; под ред.

В.В. Шахгильдяна. – М.: "Радио и связь", 2003. – 560 с.

145. Шатов В.А. Стан матеріально-технічного забезпечення Повітряних Сил ЗС

України та перспективи його удосконалення / В.А. Шатов // Новітні технології – для

захисту повітряного простору: п’ята наук. конф. Харківського університету

146

Повітряних Сил імені Івана Кожедуба, 15-16 квіт. 2009 р.: тези доп. – Х.: ХУПС

ім. І. Кожедуба, 2009. – С. 122.

146. Ширман Я.Д. Радиоэлектронные системы: Основы построения и теория.

Справочник / [Я.Д. Ширман, С.Т. Багдасарян, А.С. Маляренко и др.].

– М.: Радиотехника, 2007. – 512 с.

147. Шостак І.В. Проблема синтезу інтегрованих експертних систем підтримки

прийняття рішень щодо управління складними організаційно-технічними об’єктами/

І.В. Шостак // Радіоелектронні і комп’ютерні системи. – 2008. – 1(28). – С.156-161.

148. Электрорадиоизмерения: учебн. / [Нефедов В.И. , Сигов А.С. , Битюков В.К.

Битюков и др.]. – М.: ФОРУМ, ИНФРА-М, 2005. – 342 с.

149. Adizes I.K. Managing Corporate Lifecycles, First Edition / I.K. Adizes. – Adizes

Institute Publishing, Santa Barbara, California USA, 2012. – 200 p.

150. Booch G. Object-Oriented Analysis and Design with Applications, 3rd edition /

G. Booc, A. Robert, M.W. Engel, B. J. Young, J. Conallen, K.A. Houston. – Addison-

Wesley Professional publisher, 2007. – 721 p.

151. Cormen T.H. Introduction to Algorithms / T.H. Cormen, C.E. Leiserson, R.L Rivest,

C. Stein. – Prentice Hall, 2009. – 1312 p.

152. Dilworth J.B. Production and operations management: manufacturing and services.

5th edition./ J.B. Dilworth. – Mcgraw-Hill, Inc., 1993. – 742 p.

153. Garcia-Molina H. Database Systems: The Complete Book, 2nd Edition / H. Garcia-

Molina, J.D. Ullman, J. Widom. – Prentice Hall, 2009. – 1224 p.

154. Giarratano J.C. Expert Systems: Principles and Programming (Hardcover) /

J.C. Giarratano, G.D. Riley. – Course Technology Inc, 2006. – 1152 p.

155. Hamdy A. Taha Operations Research: An Introduction / Hamdy A. Taha. – Prentice

Hall, 2003. – 830 p.

156. Jackson P. Introduction to Expert Systems (International Computer Science Series)

/ P. Jackson. – Addison Wesley Publishing Company, 1998. – 542 p.

157. Maier D. The Theory of Relational Databases / D. Maier. – Computer Science Press,

1983. – 656 p.

158. Nahmias S. Production and operations analysis. 3rd edition./ S. Nahmias – The

McGraw-Hill Companies Inc., 1997. – 858 p.

147

159. Ramakrishnan R. Database Management Systems book, 3rd edition

/ R. Ramakrishnan, J. Gehrke. – McGraw-Hill, 2002. – 1104 p.

160. Ritzman L.P. Foundations of operations management./ L.P. Ritzman, L.J. Krajewski.

– Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, 2003. – 473 p.

161. Russell S. Artificial Intelligence, A Modern Approach”, 2 nd edition / S. Russell,

P. Norvig – Prentice Hall, 2003. – 1410 p.

162. Simon H.A. Artificial intelligence: an empirical science / H.A. Simon. – Artif. Intell,

2005. – 549 p.

163. Sharma N. Database fundamentals / N. Sharma, at al. IBM Corporation 2010. – IBM

Corporation, 2010. – 282 p.

164. Sheridan T.B. Humans and Automation: System Design and Research Issues

/ T.B. Sheridan. – New York: Wiley, 2002. – 546 p.

165. Stapelberg R.F. Handbook of Reliability, Availability, Maintainability and Safety in

Engineering / R.F. Stapelberg. – Springer-Verlag London Limited, 2009. – 827 p.

166. Waterman D.A. A Guide to Expert Systems, Teknowledge series in knowledge

engineering / D.A. Waterman. – Addison-Wesley, 2007. – 419 p.

148

Додаток А

Характеристики та порядок контролю параметрів радіолокаційної

станції П-18

Таблиця А.1 – Тактико-технічні характеристики РЛС П-18

з/п Параметр Значення

1 Кут нахилу антени відносно горизонту, εА від мінус 5° до +15°

2

Максимальний кут місця зони виявлення при:

– горизонтальному положенні антени, εАmax;

– нахилі антени на +15°, εАmax

30°

40°…42°

3 Фіксовані швидкості обертання антени, Vоб 2, 4, 6 об/хв.

4 Швидкість плавного обертання антени, Vоб 0,5…6 об/хв

5. Розрізнювальна здатність по дальності, ∆Др ≥ 2000 м

6 Розрізнювальна здатність по азимуту, ∆βр 6°…8°

7 Похибки визначення координат по дальності, ∆Д 1800 м

8 Похибки визначення координат по азимуту, ∆β 1,5°

9 Електроживлення 220 В (380 В)/50 Гц

10. Діапазон частот, ∆f 150…170 Мгц

11 Імпульсна потужність, Pі 180 кВт

12 Споживана потужність, Рсп 10 кВт/год

13 Струм високовольтного випрямлювача, Івв 120…400 мА

14 Коефіцієнт біжучої хвилі Не менше 65%

15 Коефіцієнт шуму приймального пристрою Не більше 4

149

Таблиця А.2 – Порядок контролю параметрів РЛС П-18 при проведенні

щоденного контролю функціонування

з/п Назва операції, її зміст

Параметри, що

контролюються

Значення

параметрів

1 (5) Перевірка системи електроживлення

Перевірка струму високовольтного

випрямляча по приладу на блоці 11, натискаючи

кнопку ТОК ВЫПРЯМ

Струм

високовольтного

випрямлювача

120…400 мА

2 (10) Перевірка передавального пристрою

На блоці 42 встановлюється перемикач

ИЗМЕРЕНИЕ у положення МОЩНОСТЬ, ручку

ОТВЕТВИТЕЛЬ – у положення ПАДАЮЩАЯ

та визначається значення потужності

Потужність

генератора 180 кВт

3 (11) Перевірка працездатності інформаційних

трактів

На блоці 42 встановлюється ручка

ОТВЕТВИТЕЛЬ у положення ПАДАЮЩАЯ,

ручкою УСТ-100 – стрілку приладу на поділку

100, потім ручку ОТВЕТВИТЕЛЬ – у положення

ОТРАЖЕН. та, відрахувавши показання

приладу, по градуювальній кривій КБВ графіку

Р – КБВ визначається коефіцієнт біжучої хвилі

антенно-фідерної системи

Коефіцієнт

біжучої хвилі

Не менше

65%

Вмикається блок 40, перемикач ШКАЛА V

установлюється у положення 1 В, підключається

блок 6 до блоку 40 і встановлюється на блоці 5

перемикач ШАРУ – БЕЗ ШАРУ в положення

БЕЗ ШАРУ, ручку УСИЛЕНИЕ БЕЗ ШАРУ – у

крайнє ліве положення, а на блоці 40 ручкою

УСТ. НУЛЯ – нуль приладу, ручкою

Коефіцієнт шуму

приймального

пристрою

Не більше 4

150

Продовження таблиці А.2

з/п Назва операції, її зміст

Параметри, що

контролюються

Значення

параметрів

УСИЛЕНИЕ БЕЗ ШАРУ на блоці 5 – рівень

шумів 0,5 В по шкалі приладу блоку

40,перемикач ШКАЛА МА блоку 40 – у

положення 5 і ручками ТОК АНОДА, ГРУБО –

ТОЧНО – рівень шумів 0,7 В; відраховуються

показання приладу Іа та по формулі Кш = 1,5Іа

визначається коефіцієнт шуму

Встановлюється перемикач блоку 32

КОНТРОЛЬ у положення АПЧ, перемикач

ГРУБО - ТОЧНО – у положення ТОЧНО і

відраховуються показання приладу

Працездатність

системи

автопідлаштування

частоти

Не більше

±1 поділки

Антена встановлюється в напрямку на

контрольний місцевий предмет і по блоку 56

визначається відношення амплітуди сигналу

контрольного місцевого предмета до середнього

рівня шумів, що повинне відповідати раніше

отриманим даним

Працездатність

приймально-

індикаторного

тракту

Так / ні

Вмикається обертання антени, на блоці 12

натискаються кнопки АМПЛ. і СПЦ+ПНП та

при обертанні ручки СТРОБ М вправо

переконатися, що сигнали від місцевих

предметів придушуються (не скомпенсовані

залишки повинні бути в шумах), а сигнали від

цілей спостерігаються

Працездатність

апаратури

придушення

відбиттів від

місцевих предметів

Так / ні

На блоці 12 ручку СТРОБ М установити в

крайнє ліве положення, натиснути кнопки

СПЦ+ПНП, ДИП., ручку КОМП. I установити

одне з крайніх положень; за наявністю відбиттів

від місцевих предметів на ІКО спостерігається

зміна яскравості сигналів від

Працездатність

схеми компенсації

вітру

Так / ні

151

Продовження таблиці А.2

з/п Назва операції, її зміст

Параметри, що

контролюються

Значення

параметрів

місцевих предметів від максимуму до

провалля в шумах (розриви), на екрані повинне

спостерігатися два діаметрально протилежних

розриви у сигналах від місцевих предметів.

Установити ручку КОМП. I у фіксоване

положення, ручку КОМП. II – в одне з крайніх

положень, при цьому на екрані ИКО розриви у

відмітках сигналів від місцевих предметів

повинні зміститися на кут 90°; обертаючи ручку

АЗИМУТ ПОМЕХИ, переконатися, що розриви

у відмітках сигналів зміщаються на

відповідний кут

На блоці 12 ручку СТРОБ М установити в

крайнє ліве положення, натиснути кнопки

СПЦ+ПНП, АВТ. СТРОБ, при цьому на екрані

ІКО відмітки від одиночних місцевих предметів

спостерігаються, а відмітки від протяжних

місцевих предметів дробляться чи пропадають

Працездатність

схеми автостроба Так / ні

На блоці 11 включається обертання антени і по

екрану індикатору кругового огляду

відраховується азимут контрольного місцевого

предмета. Азимут повинний відповідати

виміряному раніше значенню

Орієнтування

станції по

контрольному

місцевому предмету

Так / ні

4 (13)

Перевірка індикаторних пристроїв

При крайньому лівому положенні ручки

УСИЛЕНИЕ і вимкнених вимикачах

ОТМЕТКИ, БАЛАНС), яскравість повинна бути

близькою до граничного і регулюється ручкою

ЯРКОСТЬ

Яскравість лінії

розгортки на екрані

індикатора

Так / ні

152

Продовження таблиці А.2

з/п Назва операції, її зміст

Параметри, що

контролюються

Значення

параметрів

Встановлюється шліцами ФОКУС на блоці 8 і

ДОП. ФОК. на блоці 7

Фокусування лінії

розгортки

Повинна

бути не

більше

1,5 мм

На блоці 10 перемикач МАСШТАБ

послідовно встановлює в положення 1, 2, 3

Відповідність

діапазону

(масштабу)

розгортки на екрані

індикатора

встановленому

положенню

перемикача

МАСШТАБ

Так / ні

На блоці 10 вимикач ОТМЕТКИ

встановлюється у верхнє положення,

переконатися в нормальній яскравості 10, 50 і

100-кілометрових відміток дальності і

правильної їхньої градації

Яскравості 10, 50 і

100-кілометрових

відміток дальності і

правильна їх

градація

Так / ні

На блоці 17 по черзі встановлюється

перемикач азимутальних відміток у положення

ОА–5–30, ОА–10–30, ОА–0, переконується в

наявності азимутальних відміток на екрані,

їхньої нормальної яскравості, градації і в збігу

відмітки 0 (північ) з вертикальною рискою

світлофільтра блоку 10.

Наявність

азимутальних

відміток, їх

нормальна

яскравість, градація

і збіг відмітки 0

(північ) з

вертикальною

рискою

світлофільтра блоку

10

Так / ні

153

Додаток Б

Таблиця Б.1 – Основні засоби візуалізації технічного стану

Графічне зображення

Назва

Пункти управління

ПУ нижньої ланки (загальне позначення)

ПУ нижньої ланки справний – працездатний – увімкнений

ПУ нижньої ланки справний – працездатний – вимкнений

ПУ нижньої ланки несправний – працездатний – увімкнений

ПУ нижньої ланки несправний – працездатний – вимкнений

ПУ нижньої ланки несправний – непрацездатний

ПУ середньої ланки (загальне позначення)

ПУ середньої ланки справний – працездатний – увімкнений

ПУ середньої ланки справний – працездатний – вимкнений

ПУ середньої ланки несправний – працездатний – увімкнений

ПУ середньої ланки несправний – працездатний – вимкнений

154

Продовження таблиці Б.1 Графічне

зображення Назва

ПУ середньої ланки несправний – непрацездатний

ПУ вищої ланки (загальне позначення)

ПУ вищої ланки справний – працездатний – увімкнений

ПУ вищої ланки справний – працездатний – вимкнений

ПУ вищої ланки несправний – працездатний – увімкнений

ПУ вищої ланки несправний – працездатний – вимкнений

ПУ вищої ланки несправний – непрацездатний

Пункти контролю

ПК нижньої ланки (загальне позначення)

ПК нижньої ланки справний – працездатний – увімкнений

ПК нижньої ланки справний – працездатний – вимкнений

ПК нижньої ланки несправний – працездатний – увімкнений

155

Продовження таблиці Б.1 Графічне

зображення Назва

ПК нижньої ланки несправний – працездатний – вимкнений

ПК нижньої ланки несправний – непрацездатний

ПК середньої ланки (загальне позначення)

ПК середньої ланки справний – працездатний – увімкнений

ПК середньої ланки справний – працездатний – вимкнений

ПК середньої ланки несправний – працездатний – увімкнений

ПК середньої ланки несправний – працездатний – вимкнений

ПК середньої ланки несправний – непрацездатний

ПК вищої ланки (загальне позначення)

ПК вищої ланки справний – працездатний – увімкнений

ПК вищої ланки справний – працездатний – вимкнений

ПК вищої ланки несправний – працездатний – увімкнений

156

Продовження таблиці Б.1 Графічне

зображення Назва

ПК вищої ланки несправний – працездатний – вимкнений

ПК вищої ланки несправний – непрацездатний

Комплекси засобів автоматизації

КЗА нижньої ланки (загальне позначення)

КЗА нижньої ланки справний – працездатний – увімкнений

КЗА нижньої ланки справний – працездатний – вимкнений

КЗА нижньої ланки несправний – працездатний – увімкнений

КЗА нижньої ланки несправний – працездатний – вимкнений

КЗА нижньої ланки несправний – непрацездатний

КЗА середньої ланки (загальне позначення)

КЗА середньої ланки справний – працездатний – увімкнений

КЗА середньої ланки справний – працездатний – вимкнений

157

Продовження таблиці Б.1 Графічне

зображення Назва

КЗА середньої ланки несправний – працездатний – увімкнений

КЗА середньої ланки несправний – працездатний – вимкнений

КЗА середньої ланки несправний – непрацездатний

КЗА вищої ланки (загальне позначення)

КЗА вищої ланки справний – працездатний – увімкнений

КЗА вищої ланки справний – працездатний – вимкнений

КЗА вищої ланки несправний – працездатний – увімкнений

КЗА вищої ланки несправний – працездатний – вимкнений

КЗА вищої ланки несправний – непрацездатний

Джерела інформації (РЛС)

Вторинний радіолокатор (загальне позначення)

Вторинний радіолокатор, сполучений з КЗА

158

Продовження таблиці Б.1 Графічне

зображення Назва

Вторинний радіолокатор справний – працездатний – увімкнений

Вторинний радіолокатор справний – працездатний – вимкнений

Вторинний радіолокатор несправний – працездатний – увімкнений

Вторинний радіолокатор несправний – працездатний – вимкнений

Вторинний радіолокатор несправний – непрацездатний

Радіовисотомір (загальне позначення)

Радіовисотомір справний – працездатний – увімкнений

Радіовисотомір справний – працездатний – вимкнений

Радіовисотомір несправний – працездатний – увімкнений

Радіовисотомір несправний – працездатний – вимкнений

Радіовисотомір несправний – непрацездатний

159

Продовження таблиці Б.1 Графічне

зображення Назва

Первинна двокоординатна РЛС сантиметрового діапазону (загальне

позначення)

Первинна двокоординатна РЛС сантиметрового діапазону, сполучена з

КЗА

Первинна трикоординатна РЛС сантиметрового діапазону

Первинна трикоординатна РЛС сантиметрового діапазону, сполучена з

КЗА

Первинна двокоординатна РЛС сантиметрового діапазону справна –

працездатна – увімкнена

Первинна двокоординатна РЛС сантиметрового діапазону несправна –

працездатна – вимкнена

Первинна двокоординатна РЛС сантиметрового діапазону несправна –

непрацездатна

Первинна двокоординатна РЛС дециметрового діапазону (загальне

позначення)

Первинна двокоординатна РЛС дециметрового діапазону, сполучена з

КЗА

Первинна трикоординатна РЛС дециметрового діапазону

Первинна трикоординатна РЛС дециметрового діапазону, сполучена з

КЗА

Первинна двокоординатна РЛС дециметрового діапазону справна –

працездатна – увімкнена

160

Продовження таблиці Б.1

Графічне зображення

Назва

Первинна двокоординатна РЛС дециметрового діапазону справна –

працездатна – вимкнена

Первинна двокоординатна РЛС дециметрового діапазону несправна –

працездатна – увімкнена

Первинна двокоординатна РЛС дециметрового діапазону несправна –

працездатна – вимкнена

Первинна двокоординатна РЛС дециметрового діапазону несправна –

непрацездатна

Первинна двокоординатна РЛС метрового діапазону (загальне

позначення)

Первинна двокоординатна РЛС дециметрового діапазону справна –

працездатна – увімкнена

Первинна двокоординатна РЛС метрового діапазону справна –

працездатна – вимкнена

Первинна двокоординатна РЛС метрового діапазону несправна –

працездатна – увімкнена

Первинна двокоординатна РЛС метрового діапазону несправна –

працездатна – вимкнена

Первинна двокоординатна РЛС метрового діапазону несправна –

непрацездатна

161

Додаток В

Акти реалізації результатів дисертаційної роботи

162

163

164

165