Анализ особенностей эксплуатации и разработка содержательной моделифункционирования судовой САРП

1.1 Анализ особенности эксплуатации судовой САРП

 

Средства автоматической радиолокационной прокладки (САРП)- это радиолокационно-вычислительные системы, обеспечивающие автоматическое сопровождение эхо-сигналов заданных целей, первичную и вторичную обработку радиолокационной информации, выдачу судоводителю всех данных, необходимых для непрерывной, точной и быстрой оценки навигационной ситуации и решения задач обеспечения радиолокационной безопасности.

САРП может находиться в различных состояниях (режимах). Если же судоводитель ожидает ухудшения видимости или входит в район с интенсивным судоходством, то САРП может быть включен в режим ожидания, т.е. без высокого напряжения. Объединим данные состояния в режим ожидания. Когда решение на включение САРП принято, необходимо какое-то время, прежде чем на экране можно будет снять данные о цели. Это время будет потрачено на подготовку судоводителя и САРП к включению, на включение, а также на её проверку и регулировку. Назовём данные режимы режимами подготовки судоводителя и режим подготовки аппаратуры. После его завершения судоводитель и САРП готовы к выполнению своих функций, т.е. находятся в режиме готовности.

Далее САРП находится в рабочем режиме, где производится определение параметров целей, определяется наиболее опасная цель и производится маневр, при котором будет обеспечено безопасное расхождение не только с наиболее опасной целью, но и со всеми остальным имеющимися целями. По завершении работы САРП переходит в режим ожидания.

В рассмотренных выше режимах возможны действия различных помех (снег, дождь, волнение и т.п.), которые могут нарушать работу САРП, особенно в режиме готовности и во время навигационных определений. После возникновения помех, а также при работе САРП в различных режимах возможно возникновение неисправностей, при которых САРП переходит в режим восстановления аппаратуры. После восстановления САРП переходит в режим ожидания или в режим подготовки аппаратуры.

Таким образом, основываясь на указанных особенностях эксплуатации, можно выделить основные режимы работы судовой РЛС и определитьпереходы между ними, т.е. разработать структурно-эксплуатационную модель функционирования САРП.

1.2 Разработка содержательной модели функционирования САРП.

В результате проведенного анализа особенностей эксплуатации и функционирования САРП в составе РЛС, на основании соответствующей эксплуатационной документации, в качестве основных режимов работы следует выделить:

1. Режим ожидания (РО) - режим, при котором САРП может находиться в выключенном состоянии или во включенном, но не подготовленном к использованию основных функций.

2. Режим подготовки судоводителя (РПС) – режим, при котором уясняется необходимость включения САРП, проверяется наличие необходимой документации, меры защиты от воздействия излучения.

3. Режим подготовки аппаратуры САРП (РПА)- заключается в проведении внешнего осмотра, проверке САРП во включенном состоянии.

1.

2.

3.

4. Режим готовности судовой САРП (РГ) - режим, при котором аппаратура и судоводитель подготовлены к выполнению своих функций, аппаратура исправна и не занята измерениями навигационных параметров обнаруженных объектов.

5. Рабочий режим САРП (РР) - состояние, характеризующее выполнение основных задач - обнаружение объекта, измерение параметров его движения, наблюдение за потенциально опасными целями, а также принятие решения об изменении курса и скорости.

6. Режим восстановления аппаратуры САРП(РВА) – режим, при котором происходит восстановление работоспособности САРП после появления отказов, возникающих в режиме готовности, режиме подготовки аппаратуры и рабочем режиме.

7. Режим восстановлениясудоводителя(РВС) – режим, при котором восстанавливается после нарушения психическое, эмоциональное и физическое состояние судоводителя.

На основании выявленных состояний (режимов) функционирования САРП мы можем построить структурно-эксплуатационную модель функционирования в виде следующего графа состояний и переходов, представленного на рисунке 1.

1 РО

5 РР

4 РГ

3 РПА

2 РПС

6 РВА

7 РВС

 

Рисунок 1. Структурно-эксплуатационная модель функционирования САРП

Введём обозначения интенсивностей перехода САРП из i-госостояния в j-есостояние:

τ=1/Т_{1,2 ,},где τ- интенсивность подготовки судоводителя кработе;

Т_1,2— среднее время подготовки судоводителя;

λ_2,3=1/Т_2,3,, где λ_2,3 - интенсивность поступления заявок на подготовку САРП кприменению;Т_2,3— среднее время между этими заявками;

λ_3,4=1/Т_3,4,где λ_3,4 - интенсивность подготовки аппаратуры,

Т_3,4 - среднее время подготовки аппаратуры к включению;

γ=1/Т_4,5, где α_5,6 – интенсивность поступления заявок в рабочий режим,

T_4,5– среднее время между заявками;

μ=1/Т_5,1,где μ– интенсивность перехода из рабочего режима в режим ожидания,T_5,1 – среднее время между заявками;

α_3,6=1/Т_3,6, где α_3,7-интенсивность отказов в режиме подготовки аппаратуры, Т_3,6 –среднее время безотказной работы;

α_4,7 =1/Т_4,7, где α_4,7 – интенсивность отказов в режиме готовности судоводителя, Т_4,7 –среднее время безотказной работы;

α_4,6=1/Т_4,6, где α_4,6 – интенсивность отказов в режиме готовности аппаратуры, Т_4,6 –среднее время безотказной работы;

α_5,7 =1/Т_5,7, где α_5,7 – интенсивность отказов судоводителяв рабочем режиме, Т_5,7 –среднее время безотказной работы;

α_5,6=1/Т_5,6 , где α_5,6 – интенсивность отказов аппаратуры в рабочем режиме, Т_6,7 –среднее время безотказной работы;

β_6,3=1/Т_6,3, гдеβ_6,3– интенсивность восстановления в режиме подготовки аппаратуры, Т_6,3– среднее время восстановления;

β_6,1=1/Т_6,1, гдеβ_6,1– интенсивность восстановления в режиме ожидания, Т_6,1– среднее время восстановления;

β_7,2=1/Т_7,2, гдеβ– интенсивность восстановления в режиме подготовки судоводителя, Т_7,3– среднее время восстановления

 

Воспользовавшись данными практического применения САРП и эксплуатационной документацией, зададим время выше перечисленных переходов дляСАРП, и найдём соответствующие им интенсивности. Все данные для более наглядного представления внесены в таблицу 1.

                                                                                                                                                                       Таблица 1

Значения времени и значения интенсивности переходов САРП

САРП
Ti,j		аi,j
T1,2	0,01	τ	100
T2,3	0,01	λ2,3	100
T3,4	0,05	λ3,4	20
T3,6	4000	α 3,6	0,00025
T4,5	0,01	γ	100
T4,6	4000	α 4,6	0,00025
T4,7	4000	α4,7	0,00025
T5,1	0,1	μ	10
T5,6	0,001	α 5,6	1000
T5,7	4000	α5,7	0,00025
T6,1	0,02	β6,1	50
T6,3	0,01	β6,3	100
T7,2	100	β7,2	0,01

 

1.2

1.3 Выбор показателя готовности САРП

 

Готовность – это свойство системы (элемента), характеризующие её приспособленность к переходу из любого исходного состояния в состояние непосредственного применения к готовности. Показателем готовности выберем вероятность нахождения системы в режиме готовности.

 

1.4 Выводы по разделу 1

1.Проведенный анализ особенностей эксплуатации при применении судовой САРП по целевому назначению показал, что весь процесс её функционирования можно представить в виде графа состояний и переходов САРП. При этом под состояниями (режимами) будем понимать, содержание мероприятий, проводимых на САРП и операций, выполняемых САРП. Такой подход позволил разработать эксплуатационную модель функционирования судовой САРП, представленной на рисунке 1.

2. Обобщение особенностей эксплуатации и функционирования, судовых САРП, а также статистических данных, полученных в процессе эксплуатации, и характеристик, взятых из формуляров (паспортов) САРП определены основные режимы работы и установлено время пребывания в каждом режиме. На основании полученных значений времен пребывания судовых САРП получены в соответствии с выражениемa_i,j = 1/T_i,j значения интенсивностей переходовСАРП из i-госостояния в j-е состояние.