ВЗАИМОСВЯЗЬ РИСКОВ ПРИНЯТИЯ ОШИБОЧНЫХ РЕШЕНИЙ ПРИ ПЛАНИРОВАНИИ И ПРОВЕДЕНИИ ОПТИМАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ НАДЁЖНОСТИ ИЕРАРХИЧЕСКИХ СИСТЕМ КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ В УСЛОВИЯХ МЕЛКОСЕРИЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА (2024)
Определяются взаимосвязи между рисками принятия ошибочных решений при оптимальном статистическом контроле надёжности сложных систем космической техники (КТ) в двухуровневой иерархической структуре: при производстве изделий, составляющих
иерархическую систему КТ, и производстве системы в целом. При этом результаты контроля надёжности нижних уровней, т.е. изделий, учитываются при оптимальном планировании контроля надёжности системы в целом, что является особенно важным для систем КТ, производство которых является мелкосерийным и характеризуется недостатком
статистической информации для достоверного подтверждения высоких требований, предъявляемых к их надёжности.
Идентификаторы и классификаторы
Проблема контроля качества техники в современных условиях её производства и эксплуатации стоит особенно остро. Космическая техника (КТ) в силу её особенностей: уникальности наукоёмких образцов, сложности производства, высокой стоимости,
требований к безотказности, условий эксплуатации нуждается в стабильной системе, позволяющей максимально исключить риски принятия ошибочных решений при статистическом контроле надёжности систем КТ.
Целью данной статьи является выявление взаимосвязей между рисками принятия ошибочных решений при оптимальном статистическом контроле надёжности КТ как при производстве отдельных изделий, составляющих иерархическую систему КТ, так
и производстве системы в целом и их влияние на результаты контроля надёжности. Данные вопросы особенно важны для систем КТ, производство которых является единичным и мелкосерийным и характеризуется недостатком статистической информации для достоверного подтверждения высоких требований, предъявляемых к их надёжности.
Список литературы
Большев Л.Н., Смирнов Н.И. Таблицы математической статистики. М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1983. 416 с.
Волков Л.И., Рудаков В.Б. Статистический контроль иерархических систем. М.: СИП РИА, 2002. 355 с.
Геча В.Я., Барбул Р.Н., Сидняев Н.И., Бутенко Ю.И. Методология оценки надежности космических аппаратов при проектной и конструкторской проработке // Надежность. 2019. Т. 19, № 2. С. 3-8. URL: https://www.dependability.ru/jour/article/viewFile/316/522 (дата обращения: 02.02.2024).
Гнеденко Б.В., Беляев Ю.К., Соловьев А.Д. Математические методы в теории надежности. М.: Наука, 1965. 524 с.
Дорохин Ю.Н., Круглов И.А., Круглова Ю.В. Обеспечение качества изделий ракетно- космической техники. Проблемные вопросы организации входного контроля и предложения по их решению. АО «НПО «Техномаш». 30 декабря, 2021. URL: https://tmnpo.ru/node/652 (дата обращения: 02.02.2024).
Колобов А.Ю., Петров Ю.А. Методика оценки вероятности безотказной работы разгонных блоков по результатам эксплуатации с использованием предварительной информации // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2023. № 4. С.75-79.
Кудрявцев С.В., Розовенко В.М. К вопросу создания информационно-диагностической системы контроля технического состояния образцов космической техники // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2023. № 1. С.74-79.
Милованов В.А. Проведение расчётов надёжности космических аппаратов с использованием статистических закономерностей проявления отказов приборов, блоков и узлов в процессе эксплуатации // Космическая техника и технологии. 2021. № 4. С. 53-65.
Мироничев В.А., Макаров М.И., Рудаков В.Б. Математическая модель иерархического контроля надежности бортовых систем космических аппаратов с изменяющейся структурой при их наземной отработке // Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы. 2019. Т. 6, вып. 3. С. 66-75.
Насибулин М.Ш. Рудаков В.Б. Анализ статистических структур контроля технических параметров и надежности для оптимизации планов выборочного контроля космической техники в условиях мелкосерийного производства // Информационно-технологический вестник. МГОТУ. 2023. № 3. С. 82-90.
Насибулин М.Ш., Макаров М.И., Рудаков В.Б. Задачи и особенности организации контроля технических параметров и надежности иерархических систем космической техники в условиях мелкосерийного производства // Труды 4ЦНИИ МО РФ. 2023. Вып. 174. С. 8-17.
Национальный стандарт Российской Федерации. ГОСТ Р 56516-2015. Порядок и правила обеспечения контроля надежности и безопасности космических систем, комплексов и автоматических космических аппаратов единичного (мелкосерийного) изготовления с длительными сроками активного существования.
URL: https://docs.cntd.ru/document/1200122451 (дата обращения: 02.02.2024).
Национальный стандарт Российской Федерации. ГОСТ Р 56526-2015. Требования надежности и безопасности космических систем, комплексов и автоматических космических аппаратов единичного (мелкосерийного) изготовления с длительными сроками активного существования. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200123509 (дата обращения: 02.02.2024).
Рудаков В.Б., Макаров М.И. Интегрированный контроль систем ракетно-космической техники с изменяющейся структурой // Двойные технологии. 2016. № 3. С. 11-18.
Рудаков В.Б., Макаров М.И. Повышение достоверности контроля надежности систем ракетно-космической техники при наземной отработке на основе учета результатов предшествующего контроля их технических параметров // Информационно технологический вестник. 2022. № 3. С. 106-117.
Рудаков В.Б., Макаров М.И., Медведев А.А., Иванов В.Л. Оптимальное планирование контроля надежности изделий космических аппаратов на основе использования усеченных рисков // Двойные технологии. 2015. № 2. С. 23-28.
Смирнов Н.В., Дунин-Барковский И.В. Краткий курс математической статистики для технических приложений. М.: Физматгиз, 1959. 436 с.
Шевченко С.Н. Методы оценки и подтверждения показателей надежности систем ракетной и ракетно-космической техники по результатам ускоренных и форсированных испытаний. М.: АО «Передовые специальные технологии и материалы», 2019. 75 с.
Шевченко С.Н. Метод оценки и прогнозирования надёжности ракет в условиях совмещения этапов их экспериментальной отработки // Космонавтика и ракетостроение. 2021. № 4. С. 61-65.
Шевченко С.Н. Интервальное оценивание надёжности космических аппаратов в процессе наземной экспериментальной отработки // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2021. № 1. С. 21-23.
Шевченко С.Н. Методы оптимального планирования экспериментальной отработки межконтинентальных баллистических ракет и ракет космического назначения. М.: АО «Передовые специальные технологии и материалы», 2022. 47 с.
Ramgopal K.R. Reliability and Quality Assurance of Space Systems. Technical Review // IETE. 2015. 10(5). Р. 515-516. DOI:10.1080/02564602.1993.11437379 (дата обращения: 02.02.2024).
Выпуск
Другие статьи выпуска
В статье отмечена тенденция увеличения числа запускаемых низкоорбитальных космических
микроаппаратов и прогнозируемая в связи с этим проблематика неконтролируемого схода с орбиты большого их количества. В статье приведена модель спуска космического
микроаппарата в атмосфере Земли, учитывающая аэродинамический нагрев и, как следствие, унос массы с поверхности КА и изменение аэродинамических параметров в зависимости от угла входа в атмосферу.
В статье рассмотрены вопросы, связанные с обоснованием подхода к проектированию
движителей, обладающих квазиамебоидными признаками. Несмотря на новизну вопроса,
амебоидный тип обладает несомненными преимуществами по сравнению с существующими
движителями. Это определяет хорошую перспективу дальнейшего применения данного
типа движителей в робототехнических и транспортных устройствах. Предложен к рассмотрению вариант конструктивного выполнения агрегата такого типа.
В статье проведён анализ перспективы применения составных сварных единиц алюминиевых сплавов, включающих как детали, полученные аддитивным методом, так и детали, полученные традиционными методами формообразования (прокатка, штамповка, механообработка). Представлены предпочтительные для получения составных сварных единиц алюминиевых сплавов способы термомеханической сварки: контактной точечной сварки, ударно-конденсаторной сварки, стыковой сварки дугой низкого давления. Рассмотрены результаты опытных работ по применению приведённых способов сварки
для получения составных сварных единиц космической отрасли.
Рассматриваются основные этапы трансформации концепции создания и применения космических средств наблюдения, включая КА оптико-электронного наблюдения военного и двойного назначения, в период после первой войны в зоне Персидского залива и по настоящее время. Проведён анализ таких программ, как FIA-O, 8X/EIS, BASIC, two-plus-two plan, Next generation EO program, AMCD/SMT, OpTIIX, Hybrid satellite system, Arc-F, Architecture of the Next с учётом влияния на их развитие ключевых технологий, таких как SMT, ATR, AI, ML, MAVEN, и их взаимосвязь. Рассматриваются особенности, состояние, перспективы применения КА оптико-электронного наблюдения в составе интегрированной гибридной космической системы наблюдения. Особое внимание уделено влиянию формирования банка эталонных изображений для автоматического распознавания целей на изменения в орбитальной группировке КА оптико-электронного наблюдения военного назначения.
Рассматривается выведение космического аппарата на низкую круговую полярную орбиту
искусственного спутника Луны высотой 100 км, которую можно использовать для посадки
на поверхность Луны. Проводится анализ низкоэнергетических схем выведения, использующих траектории выведения на орбиту вокруг Луны через окрестность точки либрации L2 системы Солнце – Земля. Исследуются два основных варианта, в случае первого для схода спутника с орбиты вокруг точки либрации сообщается импульс скорости, в случае второго – необходимость сообщения импульса схода с орбиты вокруг точки либрации отсутствует. Численные и графические результаты работы приводятся для 2023 и 2030 годов.
В статье с помощью метода линеаризации решается задача оптимизации межпланетной
траектории перелёта и гравитационного манёвра КА с малой тягой. Даются рекомендации по выбору начального приближения. Полученные результаты сравниваются с результатами других авторов.
Проведено сравнение методов оценки вероятности безотказной работы (ВБР) ракетно-космической техники по результатам лётных испытаний и эксплуатации: метода максимального правдоподобия, метода несмещённых оценок и метода с использованием в качестве предварительной информации проектных оценок. Приведено обоснование корректности применения гипотезы о том, что проектные оценки ВБР изделий ракетно-космической техники однородны с экспериментальными оценками. Показана корректность применения предложенной методики с использованием предварительной информации
для оценок надёжности серийной ракетно-космической техники как на этапах лётных
испытаний, так и на этапе эксплуатации.
В статье анализируются особенности применения и новые возможности, предоставляемые
современными стратостатными системами Swifty, SuperBIT, ASTHROS.
Проведён анализ показателей качества радиолокационного изображения, формируемого
современными видеорадиолокаторами с синтезированной апертурой (Video SAR).
Предложена математическая модель, позволяющая учитывать влияние некогерентного
накопления на разрешающую способность и другие показатели качества.
Показано, что общепринятый критерий ширины функции рассеяния точки не позволяет
учитывать влияние некогерентного суммирования изображений на пространственную разрешающую способность.
Проведена оценка улучшения разрешающей способности по критериям Рэлея, Спэрроу
и Аббе. Получено выражение для функции передачи модуляции контраста информационного тракта для различных коэффициентов некогерентности. Определена предельная пространственная частота, позволяющая связать разрешающую способность с радиометрической чувствительностью
Рассмотрены теоретико-экспериментальные вопросы проектного расчёта на основе линейного заряда взрывчатых веществ (ВВ). Разработана методика этого расчёта, приведён пример использования упомянутой методики.
В статье описана конструкция разгонного блока «Фрегат» (РБФ) и сформулированы ограничения на пространственную ориентацию РБФ на этапе выведения, обеспечивающие заданный тепловой режим, подтверждённый телеметрией, полученной в 45 пусках при выведении различных КА. Представлена разработанная авторами тепловая математическая модель (ТММ) РБФ, использующая специально модифицированную ими библиотеку ТЕРМ USER.dll для того, чтобы данная модель могла использовать массив директивных
температур, составленный на основе наземной отработки маршевого двигателя РБФ, учитывать переменную по мере выработки топлива теплоёмкость топливных баков, а также связь тепловых узлов, моделирующих температуры газа в приборных отсеках с остальными узлами ТММ, моделирующими температуры конструкции РБФ. На основе анализа результатов выполненного вычислительного эксперимента получено обоснование ограничений на пространственную ориентацию РБФ по тепловому режиму применительно к его основному приборному отсеку.
Представлены результаты измерений теплового потока, отводимого низкотемпературной
системой охлаждения из инструментального отсека космического телескопа Т-170М в процессе тепловакуумных испытаний. Приведён состав применяемых в испытаниях экспериментальных сборок, описаны конструкция и принцип работы теплообменника-тепломера, с помощью которого осуществляется термостатирование объекта испытаний и измерение тепловых потоков.Дан сравнительный анализ эффективности экранно-вакуумной теплоизоляции в зависимости от способа изготовления теплоизоляции и технологии её нанесения на агрегаты низкотемпературной системы.
Издательство
- Издательство
- НПО ЛАВОЧКИНА
- Регион
- Россия, Химки
- Почтовый адрес
- 141402, Московская область, город Химки, Ленинградская ул., д. 24
- Юр. адрес
- 141402, Московская область, город Химки, Ленинградская ул., д. 24
- ФИО
- Яременко Дмитрий Эдуардович (Генеральный директор)
- E-mail адрес
- npol@laspace.ru
- Контактный телефон
- +7 (495) 2866000