Методика оценивания коэффициента сохранения эффективности систем навигации и ориентации летательного аппарата в условиях его летной эксплуатации

Авторы

Голяков А. Д.

Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского, г. Санкт-Петербург, Россия

e-mail: algoll949@mail.ru

Аннотация

Эффективность применения системы навигации и ориентации летательного аппарата определяется ее способностью определять линейные и угловые параметры движения летательного аппарата с точностью, которая не ниже заданных значений. Отказы составных частей современных систем навигации и ориентации летательного аппарата приводят, как правило, к частичному отказу всей системы и, как следствие, к снижению эффективности ее применения. Для оценки степени влияния частичного отказа системы навигации и ориентации летательного аппарата, на эффективность ее применения используется коэффициент сохранения эффективности. Особенность этого показателя относительно других показателей надежности состоит в том, что с его помощью учитывается влияние надежности системы навигации и ориентации на эффективность ее функционирования.В статье представлены результаты применения научно-методического подхода к возможности решения задачи оценивания коэффициента сохранения эффективности системы навигации и ориентации летательного аппарата в условиях его летной эксплуатации. В качестве показателя эффективности применения систем навигации и ориентации предложен векторный показатель. Компонентами этого показателя являются величины, обратно пропорциональные среднему квадратическому отклонению погрешностей оценок определяемых параметров, которые получены по результатам статистической обработки результатов измерений определенного объема в течение заданной продолжительности времени.
Реализация предлагаемой методики оценивания коэффициента сохранения эффективности системы навигации и ориентации рассмотрена на примере системы автономной навигации, которая установлена на космическом аппарате, совершающим полет по круговой орбите.
Представленные исследования могут быть использованы при обосновании требований к надежности составных частей разрабатываемых систем навигации и ориентации перспективных летательных аппаратов.

Ключевые слова:

коэффициент сохранения эффективности, надежность системы навигации и ориентации, летательный аппарат, частичный отказ, работоспособное состояние средства измерений параметров движения, летная эксплуатация

Список источников

1. Геча В.Я., Барбул Р.Н., Сидняев Н.И., Бутенко Ю.И. Методология оценки надежности космических аппаратов при проектной и конструкторской проработке // Надежность. – 2019. – № 2. – C. 3–8.
2. ГОСТ Р 27.102-2021 Надежность в технике. Надежность объекта. Термины и определения. – М.: Российский институт стандартизации. – 2021.
3. Мишин А.Ю., Фролова О.А., Исаев Ю.К., Кляпиев Д.А. Комплексная навигационная система летательного аппарата // Труды Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева. – 2010. – № 3 (82). – С. 27 – 33.
4. Морозов Д.B., Чермошенцев С.Ф. Методика повышения надежности функционирования системы управления беспилотного летательного аппарата в полете при возникновении отказа в бортовой контрольно-проверочной аппаратуре // Надежность. – 2019. – № 1. – С.30 – 35.
5. Кузнецов А.Г. Автоматизация процесса посадки малогабаритного беспилотного летательного аппарата в особых ситуациях // Труды МАИ. – 2011. – № 45.
6. Каримов А.Х. Особенности проектирования беспилотных авиационных систем нового поколения // Труды МАИ. – 2011. –  № 47.  
7. Дзиркал Э.В. Задание и проверка требований к надежности сложных изделий. – М.: Радио и связь. – 1981. – 176 с.
8. Нетес В.А. Коэффициент сохранения эффективности – показатель надежности сложных систем // Надежность. – 2012. – № 4. – С. 14–23.
9. Нетес В.А. Двухсторонние оценки коэффициента сохранения эффективности систем с выходным эффектом, зависящим от числа исполнительных элементов // Автоматика и телемеханика. – 2018. – № 11. – С. 99 – 105.
10. Баранов Е.А., Городничев И.Е., Князев А.В., Скоробогатов М.А. К вопросу оценки коэффициента сохранения эффективности на этапе проектирования сложных систем // Известия ТулГУ. Технические науки. – 2022. – Вып. 11. –  С. 86 – 92.
11. Тетюшев А.В. Повышение коэффициента сохранения эффективности вычислительного комплекса при использовании средств виртуализации // Программные продукты и системы. – 2012. – № 3. – С. 199 – 202.
12. Богатырев В.А., Богатырев С.В. Критерий оптимальности многоуровневых отказоустойчивых компьютерных систем // Научно-технический вестник Санкт-Петербургского университета информационных технологий, механики и оптики. – 2009. – № 5 (63). – С. 92 – 97.
13. Богатырев В.А. и др. Надежность дублированных вычислительных комплексов // Научно-технический вестник Санкт-Петербургского университета информационных технологий, механики и оптики. – 2011. – № 6 (76). – С. 76 – 80.
14. Морозов Л.М., Петухов Г.Б., Сидоров В.Н. Методологические основы теории эффективности. – Л.: ВИКИ. – 1982. – 236 с.
15. Надежность и эффективность в технике. Справочник. Том 3. Эффективность технических систем / Ред. совет: В.С. Авдуевский и др. – М.: Машиностроение. – 1988. – 328 с.
16. Козлов Б.А., Ушаков И.А. Справочник по расчету надежности аппаратуры радиоэлектроники и автоматики. – М.: Сов. радио. – 1965. – 237 с. 
17. Москвин Б.В., Михайлов В.П., Павлов А.Н., Соколов Б.В. Комбинированные модели управления структурной динамикой информационных систем // Известия Вузов. Приборостроение. – 2006. – Т. 49. – № 11. – С. 7–12.
18. Колпин М.А., Проценко П.А., Слащев А.В. Методика оценивания эффективности функционирования наземного автоматизированного комплекса управления космическими аппаратами // Труды МАИ. – 2017. – Вып. № 92.
19. Малюгин А.В., Пилипенко Л.В., Пирухин В.А. Модель оценивания эффективности применения измерительного комплекса // Известия ТулГУ. Технические науки. – 2018. – Вып. 7. –  С. 384 – 391.
20. Богатырев В.А., Богатырев С.В., Лепеш Г.В. Критерии оптимальности объединения машин агрегатов в системы // Технико-технологические проблемы сервиса. – 2009. – № 2 (8). – С. 30 – 34.
21. Недайвода А.К., Рождественский А.В. Оценка эффективности и качества ракетно-космической техники // Труды МАИ. – 2012. – Вып. № 56. 
22. Брандин В.Н., Разоренов Г.Н. Определение траекторий космических аппаратов. – М.: Машиностроение. –1978. – 216 с.
23. Аншаков Г.П., Голяков А., Петрищев В.Ф., Фурсов В.А. Автономная навигация космических аппаратов. – Самара: Государственный научно-производственный ракетно-космический центр «Прогресс». – 2011. – 486 с.
24. Порфирьев Л. Ф., Смирнов В. В., Кузнецов В. И. Аналитические оценки точности автономных методов определения орбит. М.: Машиностроение. – 1987. – 279 с.

Скачать статью