Глухов Сергій Іванович Методологія побудови автоматизованої системи технічної діагностики радіоелектронної техніки на основі фізичного діагностування

Короткий опис

Глухов Сергій Іванович, завідувач кафедри військово-технічної підготовки факультету післядипломної освіти, Військовий інститут Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Назва дисертації: «Методологія побудови автоматизованої системи технічної діагностики радіоелектронної техніки на основі фізичного діагностування». Шифр та назва спеціальності 05.13.06 − інформаційні технології. Спецрада Д 26.001.51 Київського національного університету імені Тараса Шевченка

Міністерство освіти і науки України
Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Міністерство освіти і науки України
Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Кваліфікаційна наукова
праця на правах рукопису
ГЛУХОВ СЕРГІЙ ІВАНОВИЧ
УДК 004.021, 004.048, 681.518.5 (043.3)
ДИСЕРТАЦІЯ
МЕТОДОЛОГІЯ ПОБУДОВИ АВТОМАТИЗОВАНОЇ СИСТЕМИ
ТЕХНІЧНОЇ ДІАГНОСТИКИ РАДІОЕЛЕКТРОННОЇ ТЕХНІКИ
НА ОСНОВІ ФІЗИЧНОГО ДІАГНОСТУВАННЯ
Спеціальність 05.13.06 − інформаційні технології
Подається на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук
Дисертація містить результати власних досліджень. Використання ідей,
результатів і текстів інших авторів мають посилання на відповідне джерело
________________С.І. Глухов
Науковий консультант:
Київ – 2021

ЗМІСТ
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ………………………………….……... 25
ВСТУП……………………………………………………………….……........ 27
РОЗДІЛ 1. АНАЛІЗ СТАНУ І ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМИ
РОЗРОБКИ МЕТОДОЛОГІЇ ПОБУДОВИ АВТОМАТИЗОВАНОЇ
СИСТЕМИ ТЕХНІЧНОЇ ДІАГНОСТИКИ РАДІОЕЛЕКТРОННОЇ
ТЕХНІКИ………………………………………………………………………. 38
1.1. Стан і перспективи розвитку інформаційних технологій для
автоматизованих систем технічного діагностування об'єктів
радіоелектронної техніки……………………………………………………… 40
1.2. Аналіз існуючих методів отримання та обробки діагностичної
інформації………………………………………………………………………. 67
1.3. Постановка наукової проблеми…………………………………………... 81
Висновки по розділу 1………………………………………………………… 84
РОЗДІЛ 2. ОБҐРУНТУВАННЯ ЗАСТОСУВАННЯ ФІЗИЧНОГО
ДІАГНОСТУВАННЯ ДЛЯ ПОБУДОВИ АВТОМАТИЗОВАНОЇ
СИСТЕМИ ТЕХНІЧНОЇ ДІАГНОСТИКИ РАДІОЕЛЕКТРОННОЇ
ТЕХНІКИ……………………………………………………………………. 86
2.1. Обґрунтування нових принципів розробки автономних
автоматизованих систем технічного діагностики радіоелектронних блоків
…………………………………………………………………………………... 87
2.2. Аналіз енергодинамічного методу діагностування цифрових
пристроїв……………………………………………………………………….. 91
2.3. Аналіз енергостатичного методу діагностування цифрових пристроїв 109
2.4. Аналіз електромагнітного методу діагностування цифрових пристроїв 123
2.5. Діагностична модель радіоелектронного компоненту цифрового
пристрою при використанні електромагнітного методу
діагностування…………………………………………………………………. 143
2.6. Перевірка та локалізація дефектних елементів цифрових пристроїв…. 148
2.7. Аналіз методу сигнатурного аналізу та його достовірності.…………... 153
2.8. Вибір способу зняття діагностичної інформації при використанні
електромагнітного методу діагностування ………………………………….. 160
2.9. Обгрунтування доцільності використання результатів форсованих
випробувань радіоелектронних компонентів на надійність для визначення
технічного стану та залишкового ресурсу цифрових пристроїв…………… 166
Висновки по розділу 2………………………………………………………… 179
РОЗДІЛ 3. РОЗРОБКА МЕТОДОЛОГІЇ ПОБУДОВИ
АВТОМАТИЗОВАНОЇ СИСТЕМИ ТЕХНІЧНОЇ ДІАГНОСТИКИ
РАДІОЕЛЕКТРОННОЇ ТЕХНІКИ НА ОСНОВІ ФІЗИЧНОГО
ДІАГНОСТУВАННЯ……………………………………………...................... 182
3.1. Розробка математичної моделі та комплексного методу
діагностування на основі даних, які отримані при одночасному
ітераційниму застосуванні методів фізичного діагностування…………….. 183
23
3.2 Розробка методу отримання та обробки діагностичних даних на основі
значень діагностичних параметрів, отриманих за допомогою
комплексування результатів енергодинамічного, енергостатичного,
електромагнітного методів діагностування та за результатами форсованих
випробувань цифрових пристроїв на надійність……….................................. 186
3.3. Розробка методу визначення технічного стану цифрових пристроїв
при використанні методів фізичного діагностування та прогнозуючої
функції………………………………………………………………………….. 188
3.4. Удосконалення методу локалізації дефектних цифрових елементів на
основі електромагнітного методу діагностування та результатів
форсованих випробувань……………………………………………………… 195
3.5. Прогнозування технічного стану цифрового пристрою та визначення
залишкового ресурсу на основі методів фізичного діагностування……….. 205
3.6. Розробка рішень щодо обробки діагностичної інформації…………….. 216
3.7. Розробка інформаційних технологій обробки діагностичної
інформації для виконання функцій технічної діагностики в
автоматизованій системі технічної діагностики…………………………….. 235
Висновки по розділу 3………………………………………………………… 238
РОЗДІЛ 4. УДОСКОНАЛЕННЯ МЕТОДУ ДІАГНОСТУВАННЯ
ЦИФРОВИХ ПРИСТРОЇВ ОБ’ЄКТІВ РАДІОЕЛЕКТРОННОЇ ТЕХНІКИ
ШЛЯХОМ ВИКОРИСТАННЯ ДАНИХ ВІД МЕТОДІВ ФІЗИЧНОГО
ДІАГНОСТУВАННЯ ТА РЕЗУЛЬТАТІВ ФОРСОВАНИХ
ВИПРОБУВАНЬ……………………………………………………………….. 240
4.1. Загальні положення побудови перевірочних тестів для проведення
діагностування цифрових пристроїв.………………………………………… 241
4.2. Обгрунтування структурної схеми пристрою діагностування, для
реалізації енергодинамічного методу………………………………………… 247
4.3. Обгрунтування структурної схеми пристрою діагностування, для
реалізації енергостатичного методу………………………………………….. 254
4.4. Обгрунтування структурної схеми пристрою діагностування для
реалізації електромагнітного методу…………………………………………. 260
4. 5. Удосконалення методу діагностування цифрових пристроїв об’єктів
радіоелектронної техніки шляхом використання даних від методів
фізичного діагностування та результатів форсованих випробувань……….. 269
4.6. Обгрунтування вибору засобів вимірювань, які використовуються
при здійсненні фізичного діагностування……………………………………. 279
Висновки по розділу 4………………………………………………………… 293
РОЗДІЛ 5. РОЗРОБКА СТРУКТУРНИХ СХЕМ І ОЦІНКА
ЕФЕКТИВНОСТІ ТА ДОЦІЛЬНОСТІ ВПРОВАДЖЕННЯ
АВТОМАТИЗОВАНОЇ СИСТЕМИ ТЕХНІЧНОГО ДІАГНОСТУВАННЯ 295
5.1. Обгрунтування структурної схеми автоматизованої системи
технічного діагностування……………………………………………………. 297
5.2. Розробка структурних схем діагностування у запропонованій
автоматизованій системі технічної діагностики…………………………….. 304
24
5.3. Оцінка вартості об’єктів автоматизованої системи технічної
діагностики радіоелектронної техніки та ремонту цифрових пристроїв… 321
Висновки по розділу 5 ………………………………………...……...………. 324
Висновки……………………………………………………….……...……….. 325
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ ……………………….……...…….. 329
ДОДАТОК………………………………………………………….…………... 352
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ АВТОРОМ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ
ДИСЕРТАЦІЇ………………………………………………………….……. 352
Додаток А. Акти впровадження результатів………………………………… 365
Додаток Б. Патенти....................…………....…………………………………. 368
Додаток В. Дипломи……………..…………..……........................................... 376
Додаток Г. Код програми…………………………………………………….... 378
25
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ
 АСТД – автоматизована система технічної діагностики
 АЦП – аналого-цифровий перетворювач
 БД – база даних
 БЗ – база знань
 БУАРР - блок управління автоматичним режимом роботи
 ВІС – велика інтегральна схема
 ВСК – вбудовані системи контролю
 ДЗ – діагностичне забезпечення
 ДІ – діагностична інформація
 ДМ – діагностична модель
 ДП – діагностичний параметр
 ЕТВ – елементарний тестовий вплив
 ЕМП – електромагнітне поле
 ЗВ – засоби вимірювань
 ЗД – засіб діагностування
 ЗІП – запасне майно і інструменти
 ІСД – інтелектуальна система діагностики
 ІС – інтегральна схема
 ІМС – інтегральна мікросхема
 КТ – контрольна точка
 КТС – контроль технічного стану
 ЛЕ – логічний елемент
 ОД – об’єкт діагностування
 ПД – пристрій діагностування
 ПТ – перевірочний тест
 РЕК – радіоелектронний компонент
 РЕТ – радіоелектронна техніка
26
 РЕА – радіоелектронна апаратура
 РЛС – радіолокаційна станція
 РО – ремонтні органи
 СККЗ – струм квазікороткого замикання
 СТОіР – система технічного обслуговування і ремонту
 СТД – система технічної діагностики
 ТС – технічний стан
 ТП – тестова послідовність
 УРМ – універсальній ремонтний модуль
 ЦП – цифровий пристрій
 ЦОДІ – центр обробки діагностичної інформації
 ЧПТ – частинний перевірочний тест
27
ВСТУП
Одним з найважливіших питань безпеки держави є працездатність РЕТ.
Сучасний етап розвитку елементної бази вимагає оновлення парку РЕТ, але
незважаючи на це, в умовах сьогоднішнього складного воєнно-політичного
стану і скрутного фінансового становища України модернізація об’єктів РЕТ
(радіолокаційні станції, комплексні засоби автоматизації, засоби зв’язку,
засоби спеціального зв’язку, програмно-керовані засоби захисту інформації,
аеродромне обладнання, обладнання атомних електричних станцій), вартість
яких дуже висока, є ускладненою і проводиться повільно. Об’єкти РЕТ
старого парку відпрацювали багато часу [1,2], а ресурс деяких вже
закінчився, наслідком чого стають все частіші поступові виходи зі строю
різних її елементів, що, в свою чергу, призводить до погіршення значень
основних показників надійності РЕТ.
З іншої сторони, вимоги, що висуваються до об’єктів РЕТ,
передбачають високу їх надійність, яка кількісно визначається коефіцієнтом
готовності, що є відношенням середнього наробітку на відмову до сумарного
часу [3,4], який складається із середнього наробітку на відмову та середнього
часу відновлення, складовою якого є середній час діагностування. Середній
час відновлення характеризує ремонтопридатність РЕТ та ефективність
СТОіР. Необхідною умовою реалізації заданого значення часу відновлення
РЕТ є наявність сучасної автоматизованої системи технічної діагностики
(СТД) РЕТ, з використанням якої буде визначатись реальний технічний стан
(ТС) на рівні цифрового пристрою (ЦП), а в деяких випадках
радіоелектронного компоненту, прогнозувати його та визначати залишковий
ресурс з заданою ймовірністю.
Актуальність теми
Стримкий розвиток елементної бази, на якій будуються сучасні об’єкти
РЕТ, потребує нових підходів до вирішення актуальної проблеми її
діагностування. Аналіз стану розвитку перспективних зразків РЕТ і засобів
зв’язку в Україні і за кордоном показав, що їх діагностичне забезпечення (ДЗ)
28
є комплексом методів діагностування, засобів, побудованих на їх основі і
використання яких дозволяє визначати з заданою достовірністю ТС, а також
проводити локалізацію дефектних елементів. Останнім часом вимоги щодо
підтримки значення коефіцієнта готовності в заданих межах як основного з
показників надійності стають більш жорсткими.
Тематиці технічного діагностування присвячені роботи таких вчених як
Артюшин Л.М., Байда М.П., Барабаш О.В., Бендлер Дж. У., Волочій Б.Ю.,
Гессель М., Глазунов Л.П., Граф Ш., Гуляєв В.А., Давидов П.С., Жердєв М.К.,
Карр Дж., Ксенз С.П., Кравченко Ю.В., Креденцер Б.П., Козлов Б.А., Кононов
В.Б., Ліхтциндер Б.Я., Локазюк В.М., Маслов А.Я., Машков О.А.,
Мозгалєвський А.В., Мєннинг Е., Метц Г., Острейковський В.А., Пархоменко
П.П., Савченко В.А., Самохвалов Ю.Я., Сакович Л.М., Согомонян Є.С.,
Толюпа С.В., Тоценко В.Г., Ушаков І.А., Худов Г.В., Яковлев М.Ю. та інші.
Втім, зміст робіт зазначених авторів в основному спрямований на
рішення задач, пов’язаних з пошуком несправностей, які виникли, а не на
упередження них. У відомих авторові роботах недостатньо повно викладені
методологічні питання отримання та обробки ДІ для автоматизованих систем
технічної діагностики (АСТД) РЕТ.
Багато робіт було присвячено розробці методів діагностування,
впровадження яких дозволило покращити показники надійності РЕТ. У
вітчизняній і закордонній технічній літературі з конструювання та
модернізації СТД [5-7] основна увага приділяється дослідженню можливості
мінімізації середнього часу відновлення й вартості контролю технічного
стану (КТС) об'єктів РЕТ. Варто відмітити те, що для визначення ТС об’єктів
РЕТ в існуючій СТД, яка є елементом системи технічного обслуговування і
ремонту РЕТ, широко використовуються методи функціонального
діагностування [8]. При їх застосуванні на входи ЦП блоків РЕТ надходять
перевірочні тестові послідовності (ТП), а визначення ТС проводиться на
основі порівняння вихідних реакцій з еталонними. У випадках відповідності
даних реакцій приймається рішення про справний ТС, в інших випадках - про
29
несправний. Зважаючи на те, що сигнали у цифрових схемах являють собою
комбінації “нулів” та “одиниць”, реакції на їх виходах будуть відповідати
справному стану навіть при критичних станах РЕК, з яких складаються ЦП
як елементи блоків РЕТ. Це ускладнює визначення реального ТС, часу
експлуатації, залишкового ресурсу, прогнозування відмов ЦП блоків РЕТ.
Після проведення діагностування методами функціонального та тестового
контролю ЦП, стан якого визначений як справний, через непередбачуваний
час може вийти зі строю, що є неприпустимим і, особливо, для об’єктів
критичної інфраструктури, для яких наслідки можуть бути катастрофічними.
Тому виникає необхідність розробки нових методів отримання та обробки ДІ
на основі інформаційних технологій, які дозволили б визначати реальний ТС
складових об’єктів РЕТ, збільшити середній час наробітку на відмову за
рахунок своєчасної заміни ЦП, характеристики яких наближуються до
критичних, визначати час наступної перевірки ТС на основі результатів
попередніх перевірок, скоротити середній час та вартість діагностування. У
[9-11] був проведений аналіз методів фізичного діагностування, до яких
відносяться енергодинамічний, енергостатичний та електромагнітний. Було
показано, що впровадження цих методів дозволяє покращити показники
надійності РЕТ, а саме зменшити середній час відновлення, і, як наслідок,
збільшити КГ, а також досягти збільшення ймовірності укомплектованості
комплекту запасних інструментів і приладдя (ЗІП) об'єкта РЕТ. Зменшення
середнього часу відновлення досягалось за рахунок зменшення середнього
часу діагностування як його складової.
Для побудови нової АСТД, яка дозволила б уникнути зазначених
негативних наслідків, необхідна методологія, в основу якої будуть покладені
методи фізичного діагностування з результатами форсованих випробувань
ЦП (радіоелектронних компонентів) на надійність з використанням
інформаційних технологій, що дозволить підтримувати показники надійності
зразків РЕТ на заданому рівні.
30
З огляду на те, що останнім часом вимоги щодо підтримки належного
рівня показників надійності стають більш жорсткими, а також недоліки,
притаманні існуючим СТД, загострилося протиріччя між вимогами
забезпечення заданого рівня достовірності діагностування, яке потребує
конструктивного ускладнення відповідних технічних засобів діагностування,
значного збільшення часу на перевірки, тестування та збір статистичної
інформації та вимогою щодо обмеження на складність апаратних засобів
діагностики, оперативність отримання результату діагностування, яка
повністю виключає конструктивне ускладнення та збільшення часу на
перевірки, тестування та збір статистичної інформації.
Для вирішення вказаного протиріччя в дисертації поставлена та
вирішена актуальна науково-прикладна проблема, яка полягає у
забезпеченні достовірного автоматичного діагностування РЕТ на основі
комплексного діагностування з використанням інформаційних технологій.
Отже, тематика дисертаційної роботи, яка направлена на наукове
обґрунтування методології побудови автоматизованої системи технічної
діагностики РЕТ на основі фізичного діагностування з використанням
інформаційних технологій, є актуальною і має науковий та практичний
інтерес.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.
Зміст роботи, її основні завдання відповідають державним науковотехнічним програмам, які були сформульовані в Законах України «Про
наукову і науково-технічну діяльність», «Про Національну програму
інформатизації», а також планами найважливіших науково-дослідних робіт
Міністерства освіти і науки України.
Відображені в дисертації результати досліджень були використані в
планових науково-дослідних роботах, які виконувались у Військовому
інституті Київського національного університету імені Тараса Шевченка
“Удосконалення контролю технічного стану цифрових типових елементів
заміни радіоелектронних засобів озброєння безпосередньо на першому рівні
31
(рівні експлуатації) об’єкта” № держреєстрації 01010002028, “Розробка
моделей і методик визначення оптимальних параметрів системи технічного
обслуговування складних об’єктів радіоелектронної техніки” №
держреєстрації 0118U004378, “Розробка методик і моделей контролю та
визначення процесів витрачання та поповнення технічного ресурсу
угрупування складних об’єктів військової техніки” № держреєстрації
0120U100314 та на факультеті інформаційних технологій Київського
національного університету імені Тараса Шевченка “Інформаційна
технологія синтезу функціонально стійкої сенсорної мережі” (державний
реєстраційний номер 0117U002598), в яких автор брав та бере участь як
виконавець і в яких основні наукові результати дисертаційної роботи
використані в повному обсязі.
Мета і завдання дослідження. Мета роботи полягає у підвищенні
достовірності діагностування радіоелектронної техніки шляхом застосування
фізичного діагностування.
Для досягнення поставленої мети визначені наступні завдання:
1. Проаналізувати сучасний стан відомих систем технічної діагностики
РЕТ та розробити концептуальні основи отримання ДІ з використанням
методів фізичного діагностування, а саме, енергостатичного,
енергодинамічного, електромагнітного.
2. Розробити математичну модель та комплексний метод
діагностування на основі енергостатичного, енергодинамічного,
електромагнітного методів та метод отримання та обробки ДІ та блок-схему
для комплексного використання методів фізичного діагностування з
використанням інформаційних технологій.
3. Розробити метод та алгоритм для визначення технічного стану
цифрових пристроїв на основі обробки діагностичної інформації, отриманої з
використанням методів фізичного діагностування.
4. Удосконалити метод локалізації дефектних цифрових елементів і
розробити блок-схему на основі електромагнітного методу діагностування та
32
результатів форсованих випробувань з використанням інформаційних
технологій.
5. Удосконалити метод прогнозування ТС та визначення залишкового
ресурсу цифрових пристроїв РЕТ та розробити математичну модель на основі
обробки ДІ з використанням інформаційних технологій.
6. Удосконалити метод діагностування ЦП об’єктів РЕТ з
використанням методів фізичного діагностування та розробити алгоритм
реалізації комплексного методу діагностування ЦП об’єктів РЕТ з
використанням зазначених методів.
7. Розробити структурну схему автоматизованої системи технічної
діагностики РЕТ та провести оцінювання її ефективності.
Об’єктом дослідження є процес комплексного діагностування об’єктів
радіоелектронної техніки з використанням інформаційних технологій.
Предметом дослідження є методи і моделі отримання та обробки
діагностичної інформації в автоматизованій системі технічної діагностики
радіоелектронної техніки.
Методи дослідження. При вирішенні науково-прикладної проблеми
було використано наступні методи:
- побудови сучасних інформаційних технологій для розробки
алгоритмів обробки даних та діагностування;
- теорії технічної діагностики для аналізу існуючих методів і засобів
контролю технічного стану цифрових пристроїв;
- теорії надійності для визначення показників надійності об’єктів РЕТ;
- теорії ймовірностей для визначення достовірності діагнозу;
- теорії електричних кіл для обґрунтування можливості використання в
якості джерела діагностичної інформації різних контрольних точок
цифрового пристрою;
- математичної статистики для перевірки статистичного зв’язку
сигналів на виході і на пристрої контролю технічного стану;
33
- теорії прогнозування для визначення часу наступної перевірки та
залишкового ресурсу цифрового пристрою.
Наукова новизна отриманих результатів полягає в наступному.
Вперше розроблені:
- концептуальні основи отримання діагностичної інформації на основі
методів фізичного діагностування та її обробки в автоматизованій системі
технічної діагностики з урахуванням результатів форсованих випробувань
цифрових пристроїв на надійність, а також прогнозування залишкового
ресурсу цифрових пристроїв на основі інформаційних технологій;
- комплексний метод діагностування на основі даних, які отримані при
одночасному ітераційниму застосуванні методів фізичного діагностування,
що дозволяє підвищити достовірність результатів діагностування;
- метод отримання та обробки діагностичних даних на основі значень
діагностичних параметрів, отриманих за допомогою комплексування
результатів енергодинамічного, енергостатичного, електромагнітного
методів діагностування та за результатами форсованих випробувань
цифрових пристроїв на надійність, що дозволяє підвищити значення
комплексного показника надійності;
- метод визначення технічного стану цифрових пристроїв при
використані методів фізичного діагностування та прогнозуючої функції, що
дозволяє підвищити точність оцінки технічного стану цифрових пристроїв.
Удосконалено:
- метод локалізації дефектних цифрових елементів на основі
електромагнітного методу діагностування та результатів форсованих
випробувань, що дозволяє заздалегідь визначати комплектуючий компонент
з критичними характеристиками;
- метод прогнозування технічного стану та визначення залишкового
ресурсу цифрових пристроїв на основі запропонованої діагностичної моделі
та розробленого алгоритму отримання та обробки діагностичної інформації,
34
що дозволяє підвищити достовірність прогнозу технічного стану та
покращити точність визначення залишкового ресурсу цифрового пристрою;
- метод діагностування цифрових пристроїв об’єктів радіоелектронної
техніки шляхом використання даних від методів фізичного діагностування та
результатів форсованих випробувань, що забезпечує отримання необхідної
достовірності визначення технічного стану.
Практичне значення роботи роботи полягає в розробці технології
отримання та обробки діагностичної інформації та обґрунтуванні
рекомендацій щодо створення нової автоматизованої системи технічної
діагностики, алгоритмів для систем підтримки прийняття решень для
існуючих та перспективних зразків РЕТ, що дозволить покращити значення
показників надійності та зменшити фінансові витрати на їх досягнення.
Результати дисертаційних досліджень реалізовані у Державному
підприємстві “Науково-дослідний інститут “КВАНТ” (акт від 22.03.2019 р.)
при розробці пристроїв діагностування зразків РЕТ, обробки діагностичної
інформації, локалізації дефектних радіоелектронних компонентів цифрових
пристроїв та прогнозування їх стану; у Державному науково-дослідному
інституті хімічних продуктів (акт від 20.05.2019 р.) при розробці модулів
діагностування цифрових пристроїв, а також центрів обробки діагностичної
інформації як елементів нової АСТД радіоелектронної техніки; у ТОВ
науково-виробничій фірмі “АДРОН” (акт від 28.04.2020 р.) при розробці
засобів діагностування цифрових пристроїв та обробки діагностичної
інформації для побудови АСТД. Отримані нові науково-обґрунтовані
практичні рекомендації щодо побудови нової автоматизованої системи
технічної діагностики РЕТ на основі фізичного діагностування,
впровадження якої дозволить підвищити показники якості діагностування та
значення показників надійності об’єктів РЕТ.
Особистий внесок здобувача. В роботах, які опубліковані в
співавторстві, особисто здобувачу належать: у [2] - порядок пошуку
несправного цифрового РЕК зі складу ЦП з використанням
35
електромагнітного методу і умовного алгоритму діагностування, у [3] -
порядок побудови універсального ремонтного модуля для локалізації
дефектних цифрових РЕК зі складу ЦП з використанням електромагнітного
методу діагностування, у [4] - техніко-економічний аналіз доцільності
впровадження універсального ремонтного модуля на основі
електромагнітного методу діагностування, у [5] - удосконалений
електромагнітний метод визначення працездатності ЦП, у [6] - математична
модель процесів відмов електромеханічних складових частин сучасних
радіоелектронних систем, у [7] - діагностична модель цифрового РЕК техніки
зв’язку при використанні електромагнітного методу діагностування, у [11] -
модель інтеграції даних від різних інформаційних джерел на основі теорії
свідоцтв, у [15] - порядок проведення перевірки адекватності діагностичної
моделі РЕК при використанні електромагнітного методу діагностування, у
[16] - методика розробки діагностичного забезпечення РЕТ на основі
енергостатичного методу діагностування з використанням інформаційних
технологій, у [17] - методика діагностування РЕТ на основі
енергодинамічного методу, у [18] - методика обробки ДІ для АСТД
радіоелектронної техніки, у [23] - особливості використання фізичного
діагностування при побудові інтелектуальної системи діагностики РЕТ, у
[24] - прогнозування залишкового ресурсу інформаційних систем з
використанням інтелектуальної системи діагностування, у [25] - математичні
моделі та алгоритм обробки ДІ для побудови інтелектуальної системи
діагностування РЕТ, у [26] - техніко-економічне обґрунтування побудови
АСТД радіоелектронної техніки на основі фізичного діагностування, у [27] -
методика фізичного діагностування ЦП об’єктів РЕТ для випадків
поодинокого та комплексного використання методів фізичного
діагностування, у [28] - пропозиції щодо побудови АСТД радіоелектронного
обладнання на прикладі радіолокаційних станцій, у [29] - використання
АСТД та процедура комплексного використання діагностичних методів при
роботі комплексу обробки інформації з бортових систем дистанційного
36
зондування Землі, у [30] - схема діагностики в АСТД на випадок
комплексного використання енергостатичного, енергодинамічного та
електромагнітного методів, наведено порядок комплексного використання
зазначених методів, у [31] - пропозиції щодо застосування
енергодинамічного методу діагностування для більш широкого класу РЕТ, у
[32] - діагностична модель цифрового радіоелектронного компонента
техніки, у [24] - застосування технології МІМО при побудові базових станцій
систем мобільного зв’язку, у [33] - діагностична модель транзистора для
режиму відсічки при використані енергодинамічного методу діагностування,
у [35] - теплофізичні властивості у композитах на основі поруватого кремнію
фотоакустичними методами, у [35] - методика діагностування сучасних
цифрових пристроїв на основі електромагнітного методу, у [36] -
узагальнення результатів форсованих випробувань радіоелектронних
компонентів, у [37] - використання універсального ремонтного модуля для
діагностування цифрових типових елементів заміни за допомогою
електромагнітного методу на рівні експлуатації об’єкта.
Усі результати, що складають наукову і практичну значущість
дисертаційної роботи, отримані здобувачем особисто, статті без співавторів
виконані самостійно.
Апробація результатів дисертації. Основні результати досліджень
доповідались і обговорювались на воєнно-наукових, науково-технічних,
науково-практичних конференціях і семінарах: V, VII, VІІІ, ХІ, ХІІ, ХІІІ,
ХІV, ХV, ХVІ міжнародних наук.-практ. конференціях “Військова освіта і
наука: сьогодення та майбутнє” (м. Київ, 2009, 2011 , 2012, 2015, 2016, 2017,
2018, 2019); Науково-практичному семінарі “Інформаційні технології у
військовій сфері: матеріали науково- практичного семінару”, (м. Київ, 2012);
IX наук. Конференції “Новітні технології – для захисту повітряного
простору” Харківського університету Повітряних Сил імені І. Кожедуба, (м.
Харків, 2013); Всеукраїнській наук.-практ. конференції молодих вчених,
ад’юнктів, слухачів, курсантів і студентів “Сучасні проблеми розбудови
37
ЗСУ”, (м. Київ, 2013); Всеукраїнській наук.-практ. конференції молодих
вчених, ад‘юнктів, слухачів, курсантів і студентів “Актуальні завдання
гуманітарного, фінансово-економічного, правового, матеріально-технічного
та лінгвістичного забезпечення підрозділів та частин”, (м. Київ, 2014);
Всеукраїнських наук.-практ. конференціях “Молодіжна військова наука у
КНУ імені Тараса Шевченка”, (м. Київ, 2015, 2017); Наук.-практ. конференції
“Застосування Сухопутних військ Збройних Сил України у конфліктах
сучасності”, (м. Львів, 2017); ХXІІ Всеукраїнській наук.-практ. конференції
“Теорія та практика створення, розвитку і застосування високотехнологічних
систем спеціального призначення з урахуванням досвіду антитерористичної
операції”, (м. Житомир, 2018); Наук.-техн. конференції “Перспективи
розвитку озброєння та військової техніки Сухопутних військ”, (м.Львів, 2018,
2019); Наук.-практ. конференціях “Cучасні інформаційні технології та
кібербезпека”, (м. Київ, 2018, 2019); Міжнародній наук.-практ. конференції
“Спільні дії військових формувань і правоохоронних органів держави:
проблеми та перспективи”, (м. Одеса, 2020); Науково-практичній
конференції “Інформаційно-телекомунікаційні системи і технології та
кібербезпека: нові викликі, нові завдання”, (м. Київ, 2020).
Публікації. Результати дисертації опубліковані в 68 наукових роботах,
серед яких 38 наукових статей, з них 11 наукових статей написані без
співавторів, 27 наукових статей у фахових наукових періодичних виданнях з
технічних наук, що індексуються міжнародними наукометричними базами
даних Scopus та іншими, з них 4 статті проіндексовані у міжнародній базі
Scopus, 23 тез доповідей у матеріалах науково-технічних, науково-практичних
конференцій та наукових семінарів.
Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається з
анотацій, списку прийнятих скорочень, вступу, п’ятьох розділів, висновків,
списку використаних джерел і додатків. Повний обсяг дисертації становить
378 сторінок, у тому числі 330 сторінок основного тексту, 103 рисунків, 18
таблиць, 9 фото, список використаних джерел з 170 найменувань

Список літератури

ВИСНОВКИ
Дисертаційна робота має теоретичне значення та містить нові науково
обґрунтовані результати, які вирішують актуальну науково-прикладну
проблему забезпечення достовірного автоматичного діагностування
радіоелектронної техніки на основі комплексного діагностування з
використанням інформаційних технологій, що має істотне значення в галузі
технічних наук.
1. Встановлено, що існуючі методи функціонального діагностування
технічного стану об’єктів РЕТ не дозволяють визначати реальний технічний
стан з високою достовірністю, а також проводити прогнозування
залишкового ресурсу. Існуючі складні багатовитратні СТД не забезпечують
327
відповідного рівня достовірності діагностування, обмежено використовують
інформаційні технології та потребують від обслуговуючого персоналу
високої кваліфікації.
2. В дисертаційній роботі розв’язані наступні завдання:
- проаналізовано сучасний стан відомих систем технічної діагностики
РЕТ та розроблено концептуальні основи отримання діагностичної
інформації з використанням методів фізичного діагностування, а саме,
енергостатичного, енергодинамічного, електромагнітного;
- розроблено математичну модель та комплексний метод
діагностування на основі енергостатичного, енергодинамічного,
електромагнітного методів та метод отримання та обробки діагностичної
інформації та блок-схему для комплексного використання методів фізичного
діагностування з використанням інформаційних технологій;
- розроблено метод та алгоритм для визначення технічного стану
цифрових пристроїв на основі обробки діагностичної інформації, отриманої з
використанням методів фізичного діагностування;
- удосконалено метод локалізації дефектних цифрових елементів і
розроблено блок-схему на основі електромагнітного методу діагностування
та результатів форсованих випробувань з використанням інформаційних
технологій;
- удосконалено метод прогнозування технічного стану та визначення
залишкового ресурсу цифрових пристроїв РЕТ та розроблено математичну
модель на основі обробки діагностичної інформації з використанням
інформаційних технологій;
- удосконалено метод діагностування цифрових пристроїв об’єктів РЕТ
з використанням методів фізичного діагностування та розроблено алгоритм
реалізації комплексного методу діагностування цифрових пристроїв об’єктів
радіоелектронної техніки з використанням зазначених методів;
- розроблено структурну схему автоматизованої системи технічної
діагностики РЕТ та проведено оцінювання її ефективності.
328
3. На користь обґрунтованості та достовірності наукових результатів
дисертаційної роботи свідчать наступні фактори:
– використання в роботі теоретично обґрунтованих та апробованих на
практиці методів побудови сучасних інформаційних технологій, методів
теорії технічної діагностики, методів теорії надійності, методів теорії
ймовірностей та математичної статистики, методів теорії електричних кіл,
методів теорії прогнозування;
– добре співпадіння (довірча ймовірність 0,9) теоретичних розрахунків
та результатів експериментальних даних;
– непротиріччя наукових результатів основним законам і явищам
природи, їх ясна фізична трактовка;
– залучення широкої наукової громадськості до апробації наукових
результатів на представницьких наукових форумах, їх публікація у визнаних
фахових наукових виданнях.
4. Наукове значення роботи полягає у подальшому розвитку теорії
технічної діагностики у напрямку побудови та впровадження
автоматизованої системи технічної діагностики радіоелектронної техніки на
основі використання методів фізичного діагностування.
5. Практичне значення полягає в розробці технології отримання та
обробки діагностичної інформації та обґрунтуванні рекомендацій щодо
створення нової автоматизованої системи технічної діагностики, алгоритмів
для систем підтримки прийняття решень для існуючих та перспективних
зразків РЕТ, що дозволить покращити значення показників надійності та
зменшити фінансові витрати на їх досягнення.
6. Отримані нові науково-обґрунтовані практичні рекомендації щодо
побудови нової автоматизованої системи технічної діагностики РЕТ на
основі фізичного діагностування, впровадження якої дозволить підвищити
показники якості діагностування та значення показників надійності об’єктів
РЕТ. Використання отриманих наукових результатів, інженерних рішень,
розроблених алгоритмів та інформаційної технології дозволило
329
автоматизувати процес діагностування, скоротити середній час
діагностування на 15-20%, збільшити середній час наробітку на відмову за
рахунок завчасної заміни цифрових пристроїв з критичними
характеристиками до 20%, і, як наслідок, збільшити комплексний показник –
коефіцієнт готовності об’єктів РЕТ до 20%.
7. Отримані в дисертаційній роботі наукові результати можуть бути
використані:
– в організаціях, що є замовниками науково-технічної продукції та
науково-дослідних організаціях при обґрунтуванні тактико-технічних вимог
до перспективних систем технічної діагностики РЕТ;
– в науково-виробничих організаціях промисловості при проектуванні
та розробці нових систем і комплексів технічного діагностування РЕТ;
– в вищих навчальних закладах України, що займаються підготовкою
фахівців з технічного діагностування РЕТ.
8. Подальші дослідження рекомендовано продовжити у напрямку
розвитку методології побудови автоматизованої системи технічної
діагностики інших видів техніки на основі фізичного діагностування.
9. Таким чином, сукупність отриманих в дисертаційній роботі нових
наукових результатів, їх публікація, апробація та реалізація дозволяють
вважати поставлену мету досягнутою, а всі завдання дослідження
розв’язаними.