Современный этап развития информационно-управляющих систем показывает, что в условиях существующих ограничений материальных ресурсов и сроков внедрения в эксплуатацию перспективным способом их разработки является использование блочного принципа построения структур из отдельных взаимосвязанных блоков, представляющих собой многополюсные элементы. Блочный принцип приводит к сокращению трудовых и интеллектуальных затрат на проектирование систем, а также упрощает последующие процессы их наращивания и реконфигурации.
Современные многополюсные компоненты, построенные, как правило, на больших интегральных схемах, которые включают несколько функциональных элементов, имеют среднюю наработку до отказа от сотен тысяч до нескольких миллионов часов. Однако при использовании таких компонентов в сложных системах реально достижимой является наработка до отказа около десяти тысяч часов, что, как правило, не удовлетворяет предъявляемым в условиях конкурентной борьбы требованиям по продолжительности эксплуатации.

Наиболее эффективными способами решения этой проблемы являются:
- применение многополюсных элементов с высокой и сверхвысокой степенью интеграции;
- обеспечение облегченных режимов работы многополюсных элементов;
- использование мажоритарных схем типа "два из трёх", "три из четырёх" и т.п., а также схем с безопасными оконечными устройствами или иначе - схем с "несимметричными отказами";
- совершенствование методов сборки, испытаний и эксплуатации систем.

Разрабатываемые в настоящее время отечественной промышленностью сложные информационно-управляющие системы построены, как правило, на основе шинных структур с использованием многополюсных элементов. Расчёт показателей надёжности таких систем с помощью широко известных и опубликованных, например, в работе аналитических методов, представляет собой сложную задачу, для решения которой требуются значительные затраты времени и необходимость привлечения большой группы квалифицированных специалистов. Рациональным выходом из этой ситуации является использование аналитико-табличного метода. 

В основу этого метода положен подход, который базируется на построении таблиц состояний (таблиц решений) функционального блока. Применительно к блоку, имеющему n входов и m выходов, таблица состояний включает n+m+1 столбцов. В строках этой таблицы приводятся все возможные варианты сочетаний технического состояния блока и состояний его входов. Поэтому число строк в таблице состояний равно Nc = 2n+1. Например, таблица состояний трёхполюсного элемента, имеющего два резервированных входа и один выход, имеет вид, приведённый в таблице 1. 

     Таблица 1
 В таблице 1 введены следующие обозначения:
 S  - техническое (внутреннее) состояние блока;
 Xi  - состояние i-го входа блока(i = 1, 2);
 Y  -  состояние выхода блока;
 W - работоспособное состояние;
 F  - неработоспособное состояние.

Вероятность работоспособного состояния выхода блока находится путём суммирования произведений вероятности технического состояния блока и вероятностей состояний его входов, которые приведены в первых трёх строках таблицы 1. Эти строки   соответствуют таким вариантам комбинаций состояний входов, а также внутреннего состояния блока, при которых достигается работоспособное состояние его выхода. Поэтому искомая вероятность находится по формуле

 где PY(Wj) - вероятность j-го варианта комбинаций состояний входов и внутреннего состояния блока, при которых достигается работоспособное состояние его выхода...

Назад Скачать PDF