實時測控系統(tǒng)可靠性評估方法應用研究

朱珺

摘要：本文從實時測控系統(tǒng)的角度，闡述了系統(tǒng)可靠性效能的基本概念，對該系統(tǒng)進行了建模，重點分析了其系統(tǒng)效能評估方法，依據(jù)馬爾科夫過程，建立系統(tǒng)可靠性評估公式，最后通過實例得出評估結果。

關鍵詞：評估；可靠性；可信性；能力

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）01-0044-02

1 引言

系統(tǒng)的可靠性評估是對系統(tǒng)的可靠性進行定量控制的必要手段，它貫穿于系統(tǒng)的整個壽命周期。同時也是衡量系統(tǒng)的可靠性是否達到預期的目標的重要途徑。實時測控系統(tǒng)是從測控設備獲得測量數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后由顯示終端把結果顯示出來。而該系統(tǒng)的價值主要取決于其工作效能，即指“系統(tǒng)成功地完成其規(guī)定任務滿足工作需要的概率”。美國工業(yè)界武器系統(tǒng)效能咨詢委員會（WSELAC）對系統(tǒng)效能的定義是“與其一個系統(tǒng)滿足一組特定任務要求的程度的量度”，下面以常用的WSEIAC模型對系統(tǒng)可靠性評估方法進行論述。

2 實時測控系統(tǒng)數(shù)據(jù)可靠性結構

從系統(tǒng)試驗角度來說可以把實時測控系統(tǒng)看做一個串聯(lián)系統(tǒng)，更低一級的子系統(tǒng)在這里不做考慮。這里只考慮網(wǎng)絡傳輸方式[1]。假設單網(wǎng)傳輸，系統(tǒng)模型設計如圖1所示。

系統(tǒng)在某次任務中的所具有的各種狀態(tài)定義如表1所示。

要說明的是系統(tǒng)有兩個以上同時故障的概率幾乎為零。

3 模型的建立

WSEIAC模型認為系統(tǒng)是可用度（在某一隨機時刻要求完成任務時，系統(tǒng)在任務開始時處于能工作狀態(tài)的度量）、可信性（在任務開始時可用度給定情況下，在規(guī)定的任務剖面中的任一時刻能工作和執(zhí)行其規(guī)定功能程度的度量）及能力（系統(tǒng)在規(guī)定任務期間所給定的條件下完成任務能力的度量）的函數(shù)[2]。因此，系統(tǒng)可靠性SR是可用度向量矩陣A、任務良好度矩陣[D]和能力矩陣（向量）[C]之積。

4 算例

在評價系統(tǒng)時應該考慮系統(tǒng)在開始執(zhí)行任務時的狀態(tài)、執(zhí)行任務中的狀態(tài)和最后完成給定任務的程度，下面分別從三個方面來說明[3]。

4.1 可用性矩陣A

在可用性矩陣A中，為中心計算機的可用性，為指顯服務器的可用性，為終端的可用性，則：

4.2 可信性矩陣

在系統(tǒng)開始工作時，有n個狀態(tài)，可信矩陣D為一個n階方陣，依據(jù)狀態(tài)參數(shù)模型，這里將D矩陣設為四階方陣，即：

4.3 能力矩陣

4.4 系統(tǒng)可靠性計算

根據(jù)系統(tǒng)可靠性評估計算公式（5），即可得出可靠性評估結果。例如，系統(tǒng)的故障率單位為1/h，平均修理時間單位為h，假設三個分系統(tǒng)的能力相同，均為1，且=0.001；=2.0；=0.001；=2.0；=0.002；=2.0；

如果系統(tǒng)的試驗時間按3h計算，則可計算出系統(tǒng)的可靠性為：中心計算機系統(tǒng)可靠性為0.99961，指顯服務器系統(tǒng)可靠性為0.99962，顯示終端可靠性為0.99975。

由于在實際工作中的系統(tǒng)的復雜性遠遠超出本文設計的程度，系統(tǒng)運用雙工備份提高了系統(tǒng)的效能，本文計算的結果僅供參考。

5 結語

在整個實時測控系統(tǒng)中，要計算系統(tǒng)的可靠性是非常困難的，其中有許多不固定因素，對已有數(shù)據(jù)的處理方法，系統(tǒng)的復雜程度等因素，都會影響到系統(tǒng)可靠性評估的質量，因此在以后的工作中對可靠性評估的方法還有待于進一步的研究。

參考文獻

[1]孫向東.導彈武器系統(tǒng)總體效能評估[J].系統(tǒng)工程理論與實踐，1995，（1）：54-58.

[2]魏紀才.地空導彈武器系統(tǒng)效能研究[D].空軍導彈學院，1994.

[3]姜啟源.數(shù)學模型[M].北京：高等教育出版社，2000.