Введение к работе
Актуальность темы
Современный этап развития общества характеризуется широким использованием различного рода технических систем, усложнением задач, решаемых с их помощью, а так же все возрастающим влиянием уровня эффективности указанных систем на экономический потенциал, что выдвигает на первый план проблемы совершенствования электронного оборудования и повышение его эксплуатационных надежностных характеристик.
Сложность объектов, при прочих равных условиях, снижает надежность, качество и эффективность их функционирования так, что их следует компенсировать не только повышением надежности отдельных элементов, но и рациональным техническим обслуживанием оборудования, применением методов, алгоритмов и средств технической диагностики.
Потенциально высокая надежность средств микроэлектроники и сооружений на их основе реализована не полностью как в отечественной, так и в зарубежной практике. Это существешю снижает эффективность применения интегральных схем, уменьшает выигрыш в удельных физических характеристиках оборудования (масса, объем, энергопотребление) при сопоставимой функциональной сложности и приводит к его значительному усложнению и удорожанию. В связи с этим ведется интенсивный поиск методов и средств повышения надежности интегральных схем и электронного оборудования на их основе.
Работы ведутся в направлении оптимизации и усовершенствования методов и средств контроля.
Одной из актуальных задач повышения надежности электронного оборудования является задача создания эффективных методов и средств определения технического состояния и локализации дефектов однотипных восстанавливаемых систем в ремонтных органах при проведении диагностики аналогово-цифровых устройств.
Вопросам диагностики цифровых устройств $ЗД нЩМ|0НЩ|6ну6Р-11ЬШОС
УЯр//#
БИБЛИОТЕКА { Cflmptmr і, .Л
количество работ Н. П. Байды, Ю.С. Бажанова, В.И. Сагунова, Е.С. Согомоняна, П. П. Пархоменко, В. Е. Абрамчука, Р. Дж. Беннетгса, Р. Н. Белоконь и других российских и зарубежных ученых. В достаточной мере уделяется внимание и аналоговым (непрерывным) устройствам С. Е., Фалькович, Л. А. Мироновский, А. В. Мозгалевский, Шунов Ю. Н., Дятлов В. А, Евланов Л. Г., Кулик А. С, Финькелыптейн Е. Я., Люльков Е.В и др.). Однако, известные в настоящее время методы и алгоритмы определения технического состояния, носят, как правило, частный характер, т.е. разрабатываются для каждого класса систем.
В недостаточной степени предложены и изучены универсальные методы и средства диагностирования аналоговой и цифровой РЭА, имеющие единую теорию и радиоизмерителыгую аппаратуру. Кроме этого, на пути реализации известных алгоритмов возникают сложности, связанные с большим объемом производимых измерений.
Таким образом, проблема разработки методов и алгоритмов определения технического состояния однотипных систем в условиях ремонтных органов, позволяющих уменьшить объемы измеряемой информации, является весьма актуальной.
В отличие от известных методов контроля технического состояния в диссертационной работе обосновывается целесообразность информационного подхода для решения данной проблемы, в основу которого положена информационная теория диагностики.
Цель работы.
Разработка методов и алгоритмов поэтапной процедуры диагностирования аналогово-цифровых модулей радиоэлектронной аппаратуры, позволяющих оптимизировать такие диагностические затраты, как время обработки объектов диагностирования и объем измеряемой информации.
Зада чи работы
Достижение намеченной цели требует решения следующих задач:
разработка информационной диагностической модели аналоговых и цифровых электронных систем
разработка методики расчета оптимального объема измеряемой диагностической информации;
статистическая оценка законов распределения энтропии неисправности аналогово-цифровых устройств путем физического моделирования разрушающего воздействия неисправности на примере операционного усилителя и TTL вентиля, как одних из основных элементов радиоэлектронной аппаратуры, разработка иерархического метода диагностики класса аналоговых и цифровых электронных систем
количественная оценка эффективности предложенного метода с
учетом уменьшения объема измеряемой информации.
Методы исследования
Для теоретических исследований применялись метод теории информации,
теории вероятностей, теории надежности и технической диагностики. При
построении математических моделей использовались статистическое
моделирование и спектральный анализ в различных ортонометрированных базисах.
Объекты исследования В практическом плане объектами исследования являются сложные технические системы, относящиеся к классу объектов непрерывного и дискретного действия.
Научная новизна работы. Разработаны методы и алгоритмы сокращения объема измеряемой информации при диагностике технического состояния аналогово-цифровых модулей. Новым в предлагаемых методах является:
-
Методика оценки законов распределения энтропии неисправности аналоговых и цифровых устройств на основе физического моделирования и статистической оценки разрушающего воздействия неисправности операционного усилителя и логического TTL вентиля.
-
Методика расчета оптимального объема измеряемой диагностической
информации типовых элементов замены РЭЛ для аналоговых и цифровых цепей. 3. Иерархический метод диагностики аналоговых и цифровых типовых элементов замены, разработанный на основе результатов физико-статистического моделирования функционирования аналоговых и цифровых схем.
Обоснованность и достоверность результатов обеспечена
доказательствами сформулированных в работе положений и представленными результатами статистического моделирования.
Практическая ценность работы
Разработанные в диссертационной работе методы и алгоритмы сокращения объема измеряемой информации позволяют сократить диагностические затраты при поточной диагностике технического состояния объектов непрерывного и дискретною действия.
Реализация результатов работы.
Разработанные в диссертационной работе методы и алгоритмы сокращения объема измеряемой информации по информационному критерию реализованы в разработках диагностического оборудования Нижегородского научно-исследовательского института радиотехники. Получено два акта реализации и внедрения.
Апробация работы
Результаты диссертационной работы нашли применение при выполнении проводимых НА МВД РФ в интересах Нижегородского научно-исследовательского института радиотехники, Г.Н.Новгород научно-исследовательской работы: "Альтернатива" и "Динамический контроль аппаратуры информационных систем как средство повышения их контролепригодности".
Основные положения работы докладывались на Всероссийской конференции "Высокие технологии в радиоэлектронике", (Нижний Новгород,
2002г.); Шестой Нижегородской сессии молодых ученых; на заседаниях научно-технических советовННИИРТ,ННИПИи НПП "Полет".
Публикации.
По основным материалам диссертации опубликовано 11 научных работ. Структура и объем диссертации.
Диссертация состоит из введения, трех разделов, заключения, списка литературы и приложения. Общий объем диссертационной работы составляет 147 страниц. Список литературы содержит 101 наименование.
