Разработка метода оценки надежности радиотехнических устройств космической аппаратуры с учетом влияния системы менеджмента качества тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.04, кандидат наук Королев Павел Сергеевич

• Королев Павел Сергеевич
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Королев Павел Сергеевич

Введение

Глава 1 Обзор и анализ предметной области

1.1 Современное состояние ракетно-космической отрасли Российской Федерации

1.2 Категории отказов радиотехнических устройств космической аппаратуры

1.3 Современное состояние исследований в области обеспечения надежности радиотехнических устройств космической аппаратуры

1.3.1 Особенности задания требований надежности

1.3.2 Особенности прогнозирования надежности

1.3.3 Особенности подтверждения надежности

1.4 Влияние системы менеджмента качества на оценку надежности

1.4.1 Основные стандарты СМК

1.4.2 Основные новшества

1.4.3 Проблемы внедрения СМК в организации

1.4.4 Оценка эффективности функционирования СМК

1.4.5 Взаимосвязь надежности и качества

1.5 Обзор методов оценки показателей надежности

1.5.1 Российские подходы

1.5.2 Американский подход

1.6 Постановка цели и задач диссертационного исследования

Выводы по главе

Глава 2 Разработка метода оценки надежности радиотехнических устройств космической аппаратуры

2.1 Стадии жизненного цикла радиотехнических устройств

2.2 Этапы метода оценки надежности

2.2.1 Формирование вопросника

2.2.2 Внутренний аудит

2.2.2.1 Определение весовых коэффициентов требований

2.2.2.2 Присвоение численных значений требованиям

2.2.2.3 Определение необходимости уровня выполнения требований

в НТД

2.2.2.4 Определение весовых коэффициентов объектам схемы композиции

2.2.2.5 Анкетирование внутренних экспертов и разработчиков

2.2.2.6 Оценка коэффициента корреляции между внутренними экспертами и разработчиками

2.2.3 Оценка «коэффициента качества производства» по итогам внутреннего аудита

2.2.4 Внешний аудит

2.2.4.1 Анкетирование внешних экспертов

2.2.4.2 Оценка коэффициента корреляции между внутренним и внешним аудитами

2.2.5 Оценка «коэффициента качества производства» по результатам внешнего аудита

2.2.6 Оценка эффективности СМК

2.2.7 Оценка соответствия результатов техническому заданию

2.2.8 Оценка эффективности дополнительных испытаний ЭРИ

2.3 Блок-схема метода оценки надежности

2.4 Оценка дифференциального «коэффициента качества производства»

2.5 Оценка вероятности доработок

Выводы по главе

Глава 3 Разработка методики обеспечения надежности

3.1 Описание методики

3.2 Эффективность применения методики

Выводы по главе

Глава 4 Разработка программного обеспечения

4.1 Описание архитектуры ПО

4.2 Алгоритм работы ПО

Выводы по главе

Глава 5 Экспериментальная проверка

5.1 Объект исследования

5.2 Оценка надежности МПУ «традиционным» методом

5.3 Расчетная оценка надежности МПУ предложенным методом

5.4 Сравнение и анализ методов оценки надежности

5.5 Точность метода оценки надежности и эффективность доработок

Выводы по главе

Заключение

Список сокращений

Список использованной литературы

Приложение А Описание СЧ непилотируемого АКА

Приложение Б Перечень НТД на разработку МПУ

Приложение В Основные выявленные нарушения при разработке МПУ

Приложение Г Свидетельства о государственной регистрации программы ЭВМ и БД

Приложение Д Акты внедрения

Введение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка метода оценки надежности радиотехнических устройств космической аппаратуры с учетом влияния системы менеджмента качества»

Актуальность исследования

Риски проектов, связанные с предоставлением услуг космической связи с каждым годом в Российской Федерации увеличиваются, что отрицательно сказывается на рентабельности страны в данной сфере. Этот факт подтверждается статистикой отказов радиотехнических устройств космической аппаратуры непилотируемых автоматических космических аппаратов в течение срока активного существования до 15 лет. В связи с регулярностью отказов не достигается установленный «нормативный бюджет надежности» к концу САС как отдельных типов РУ и космической аппаратуры, так и самих непилотируемых АКА в целом.

Существующие в РФ методы оценки надежности РУ, подтверждающиеся единичными показателями безотказности, сводятся к определению интенсивности отказов - «^-характеристик», которые зависят от электрических нагрузок электрорадиоизделий, температурных условий окружающей среды, жесткости условий эксплуатации и других факторов, однако уточнение критериев, относящихся к мероприятиям обеспечения качества проектирования и производства не происходит. В действительности, таким критерием является «коэффициент качества производства», который призван учитывать уровень требований к разработке и изготовлению РУ. На практике данный коэффициент является интегральным и для космической отрасли принимает значение «0.2», тем самым снижая рассчитанную «^-характеристику» для всего РУ в 5 раз, следовательно, увеличивая вероятность безотказной работы. Но на деле, значения единичных показателей надежности (безотказности), полученные расчетным методом, не отражают реальной ситуации со статистикой отказов, полученной по результатам приемо-сдаточных испытаний, а также по итогу эксплуатации (или САС) и позволяют сделать вывод, что существующие методы их оценки дают завышенное значение целевого уровня показателей надежности в силу того, что в них не учитываются факторы, от-

вечающие за обеспечение надежности, а в стратегии обеспечения надежности РУ присутствуют значимые недостатки (включая эффективность функционирования системы менеджмента качества организации-исполнителя).

Таким образом, существенное противоречие между теоретическим расчетом надежности и экспериментальным (реальной статистикой отказов РУ), а также недостаточной эффективности функционирования СМК порождает актуальную проблему дальнейшего развития методов оценки надежности РУ космической аппаратуры непилотируемых АКА с учетом влияния СМК т.е. системы управления организацией в совокупности на выполнение необходимых мероприятий НТД при проектировании и производстве.

Состояние исследований по проблеме

Проблеме оценки надежности, а именно единичных показателей безотказности РУ космической аппаратуры непилотируемых АКА на этапах проектирования и производства, посвящено множество научных работ как в РФ, так и в других странах. Значительный вклад в развитие данной области для нашей страны внесли следующие известные лица: И.А. Ушаков, Б.А. Гнеден-ко Б.В., Козлов, Г.В. Дружинин, А.М. Половко, М.Р. Шура-Бура, А.Я. Рези-новский, О.В. Абрамов, В.А. Каштанов, А.И. Медведев, В.В Липаев, Ю.Н. Кофанов, В.В. Жаднов, а также другие советские и российские ученые. Однако методы, приведенные в существующих научных работах опираются только лишь на учет электрических, физических и других эксплуатационных факторов при оценивании «^-характеристик» - т.е. основываются на статистических данных ЭРИ, но не учитывают степень выполнения необходимых мероприятий согласно НТД, указанной в техническом задании и эффективность функционирования СМК для подтверждения полноправного применения регламентированного численного значения «коэффициента качества производства» - т.е. не отражают многофакторную (дифференциальную) оценку качества проектирования и производства радиотехнических устройств.

Автоматизация оценки единичных показателей безотказности в настоящее время возможна с помощью следующего программного обеспечения: АСОНИКА-К-СЧ и Яе1ех (модуль «Прогнозирование надежности»). Однако ни интегральный, ни дифференциальный «коэффициент качества производства» в указанных ПО не учитывается. Стоит отметить, что на данный момент, специализированного ПО для оценки «коэффициента качества производства» не существует по причине того, что отсутствует метод и методика его многофакторного определения. Также не учитывается качество проведения дополнительных испытаний ЭРИ, степень соответствия результатов техническому заданию и эффективность функционирования СМК организации-исполнителя при оценке надежности.

Объект исследования

Типовая процедура оценки надежности, в частности, единичных показателей безотказности радиотехнических устройств космической аппаратуры непилотируемых автоматических космических аппаратов.

Предмет исследования

Методы и математические модели оценки надежности, в частности, единичных показателей безотказности радиотехнических устройств космической аппаратуры непилотируемых автоматических космических аппаратов.

Цель и задачи диссертационного исследования

Повышение надежности радиотехнических устройств космической аппаратуры непилотируемых АКА благодаря обеспечению точности расчетной оценки единичных показателей безотказности на ранних этапах проектирования.

Для достижения поставленной цели в диссертационном исследовании решены следующие научные задачи:

1. Обзор и анализ предметной области оценки надежности РУ комической аппаратуры непилотируемых АКА, а также определить степень

влияния СМК на стадии жизненного цикла РУ с постановкой задачи исследования.

2. Разработка математической модели дифференциального «коэффициента качества производства», учитывающая многофакторность процессов и необходимых мероприятий НТД на стадиях ЖЦ «проектирование» и «производство» РУ космической аппаратуры.

3. Разработка метода оценки надежности РУ космической аппаратуры, заключающийся в поэтапном контроле стадий ЖЦ «проектирование» и «производство» ЭМ1 и позволяющий проводить оценку полноты выполнения необходимых мероприятий НТД на каждом этапе.

4. Разработка методики обеспечения надежности, позволяющая выявить достижимый уровень надежности РУ космической аппаратуры организацией-исполнителем по результатам проектирования и производства, а также имеющая возможность определять «слабые места» этапов стадий «проектирование» и «производство» для своевременного применения корректирующих действий, необходимых в задаче обеспечения требуемого (целевого) уровня надежности РУ.

5. Разработка алгоритма и реализация архитектуры программного обеспечения для автоматизации этапов метода оценки надежности РУ космической аппаратуры.

6. Экспериментальная проверка предлагаемого в настоящем диссертационном исследовании метода оценки надежности и внедрение результатов исследования.

Методы исследования

При решении поставленных задач использовались методы теории надежности, структурного анализа, онтологического исследования, математического моделирования, нечеткой логики и принятия решений, теории множеств, вероятности и математической статистики, а также методы объектно-ориентированного программирования.

Научная новизна исследования

1. Предложена математическая модель дифференциального «коэффициента качества производства» для РУ космической аппаратуры, позволяющая учесть эффективность выполнения необходимых мероприятий НТД на стадиях ЖЦ «проектирование» и «производство», включая эффективность функционирования СМК.

2. Разработан метод оценки надежности РУ космической аппаратуры, снижающий вероятность доработок на заключительных этапах стадий ЖЦ «проектирование» и «производство» благодаря применению онтологического подхода при формировании вопросника для экспертной оценки и последующего анализа результатов аудита, а также применения критериев качества и нечеткой логики для оценки качества требований (мероприятий) НТД.

3. Разработана методика обеспечения надежности РУ космической аппаратуры, повышающая уровень проектной надежности благодаря своевременному применению корректирующих действий посредством строгой локализации невыполненных мероприятий НТД (нарушений) на этапах проектирования, производства и формированию механизма обратной связи -предупреждающих действий по обеспечению надежности.

4. Разработано программное обеспечение, улучшающее результативность проведения проектных процедур и процессов обеспечения надежности посредством наглядного представления уровня надежности по результатам анализа результативности проведенных мероприятий на этапах стадий ЖЦ «проектирование» и «производство».

Соответствие паспорту специальности

Направление диссертационного исследования заключается в разработке метода оценки надежности РУ космической аппаратуры при их проектировании и производстве, и вносит вклад в следующие области исследований «Электроника, радиотехника и телекоммуникации», указанные в паспорте специальности НИУ ВШЭ «Инженерные науки и прикладная математика»:

1. Исследование и разработка новых радиотехнических, электронных и телекоммуникационных радиолокационных устройств с целью повышения качества функционирования, повышения.

2. Разработка радиотехнических, электронных и телекоммуникационных устройств и систем для использования их в промышленности, биологии, медицине, метрологии и других отраслях народного хозяйства, включая спутниковые системы.

3. Разработка методов исследования, моделирования и проектирования радиотехнических, электронных и телекоммуникационных систем, включая постановку, формализацию и типизацию проектных процедур и процессов проектирования, вопросы выбора методов и средств для применения в САПР.

4. Разработка научных основ создания САПР и АСТПП, разработка и исследование моделей, алгоритмов и методов для синтеза и анализа проектных решений, включая конструкторские и технологические решения в САПР и АСТПП.

Теоретическая значимость

Теоретическая значимость работы состоит в развитии теории надежности в области оценки единичных показателей безотказности РУ космической аппаратуры непилотируемых АКА. Разработанные математические модели в методе могут в дальнейшем использоваться для автоматизации и совершенствования процессов формирования требований к проектированию и производству РУ, процесса анализа проектных процедур, а также процессов управления организацией в САПР.

Практическая значимость

Практическая значимость проведенного исследования заключается в использовании полученных результатов при проектировании и производстве РУ космической аппаратуры, а именно:

1. Разработанный метод оценки надежности существенно повышает ее точность благодаря учету многофакторности процессов на стадиях ЖЦ «проектирование» и «производство» организацией-исполнителем с внедренной и функционирующей СМК. А также позволяет с большей достоверностью оценить реальный уровень надежности как ранее разработанных РУ космической аппаратуры, так и вновь разрабатываемых.

2. Предложенный подход определения значений весовых коэффициентов для требований НТД с помощью нечеткой логики и критериев качества позволит усовершенствовать процесс управления качеством требований в области реализации проектов по созданию РУ космической аппаратуры.

3. Предложенный онтологический подход к формированию вопросника для экспертной оценки позволяет улучшить эффективность поэтапного контроля разработки РУ космической аппаратуры с возможностью строгой локализации «слабых мест», выявленных по результатам анкетирования и последующего анализа.

4. Предложенная методика обеспечения надежности позволяет улучшить эффективность достижения целевого уровня надежности (безотказности) организации-исполнителем и значительно снизить риски отрицательного результата (не удовлетворения требований ТЗ), а также как сократить число доработок для вновь разрабатываемых РУ космической аппаратуры, так и улучшить эффективность корректирующих действий по устранению причин отказов, выявленных в ходе эксплуатации (или САС).

5. Разработанное программное обеспечение снижает трудозатраты на анализ проектных решений и аудиторских проверок факта выполнения обязательных мероприятий НТД для обеспечения целевого уровня надежности.

6. Совокупность применения разработанных в работе методов, методики, подходов и ПО сокращает расходы организации-исполнителя на проведение дополнительных испытаний РУ космической аппаратуры.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Математическая модель дифференциального «коэффициента качества производства», повышающая точность расчетной оценки показателей надежности, в частности, единичных показателей безотказности ЭМ1 класса приемо-передающих устройств и отличающаяся от известной тем, что учитывает коэффициенты, характеризующие эффективность выполнения необходимых мероприятий НТД, а также многофакторность процессов на стадиях ЖЦ «проектирование», «производство».

2. Метод оценки надежности РУ космической аппаратуры, который увеличивает вероятность влияния доработок на снижение количества отказов для ЭМ1 класса приемо-передающих устройств и отличается от известных тем, что включает в себя поэтапный контроль полноты выполнения необходимых мероприятий при проектировании и производстве.

3. Методика обеспечения надежности РУ космической аппаратуры, повышающая эффективность достижения целевого уровня надежности ЭМ1 для класса приемо-передающих устройств благодаря своевременному применению корректирующих действий на этапах проектирования, производства и отличающаяся от существующих тем, что имеет возможность прогнозировать динамику изменения оцениваемых показателей надежности.

4. Программное обеспечение для автоматизации оценки дифференциального «коэффициента качества производства» ЭМ1 по результатам стадий ЖЦ «проектирование» и «производство» с возможностью оценки «коэффициента качества производства» на каждом этапе жизненного цикла и отличающееся от известных тем, что позволяет анализировать результаты аудиторских проверок, а также дает наглядное представление о достижимом уровне надежности.

Степень достоверности результатов

Степень достоверности результатов основывается на использовании известных принципов построения нечетких экспертных систем, способов обработки экспертных оценок, подходов онтологических исследований и поло-

жений теории надежности. Кроме того, подтверждение достоверности результатов достигается близостью полученных в итоге оценки значений единичных показателей безотказности с реальными данными экспериментальной статистики отказов объекта исследования.

Внедрение результатов исследования

Результаты диссертационного исследования внедрены в учебный процесс Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики», а также в научно-исследовательскую и практическую деятельность ФГУП НИИР.

Личный вклад автора

Личный вклад соискателя заключается в непосредственном участии в постановке задач диссертационного исследования и их решения. Автором лично предложены: новый метод оценки надежности, повышающий точность оценки единичных показателей безотказности и учитывающий многофакторность процессов проектирования и производства РУ космической аппаратуры с учетом СМК, тем самым значительно сокращая относительную погрешность между расчетными и экспериментальными данными для ЭМ1 класса приемо-передающих устройств; методика обеспечения надежности, улучшая эффективность достижения целевого уровня надежности благодаря мониторингу динамики изменения показателей надежности; новый подход к формированию вопросника для экспертной оценки полноты выполнения необходимых мероприятий нормативно-технической документации, базирующийся на строгой структуре (онтологический подход, представленный схемой композиции); подход к оценке весовых коэффициентов требований НТД на основе нечеткой логики и критериев оценки качества требований, улучшающий процесс управления требованиями при их формировании. Автором самостоятельно разработаны архитектура, алгоритм ПО, пользовательский интерфейс и реализован конечный вид программного продукта для автоматизации процессов аудиторских проверок и анализа проектных процедур, а также про-

цессов управления организацией при оценке надежности РУ космической аппаратуры.

В рамках диссертационного исследования автором получены 1 свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2021616459 «АСОНИКА-К-КП 1.0» и 1 свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2021620877 «Классификация требований ГОСТ, ОСТ для радиотехнических устройств на стадиях жизненного цикла».

Автором диссертации проведен анализ полученных результатов, сформулированы выводы по диссертационной работе.

Апробация результатов исследования

Апробация полученных научных результатов диссертационного исследования осуществлялась в ходе выступлений с докладами и их обсуждений на российских и международных конференциях, симпозиумах и научно-практических семинарах с 2018 по 2021 г.г., а именно:

1. Научно-практический семинар «Новые информационные технологии в автоматизированных системах» (г. Москва, Россия: 2018, 2019).

2. Международная научно-техническая конференция «Технологии информационного общества» (г. Москва, Россия: 2018, 2019, 2020, 2021).

3. Межвузовская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов им. Е.В. Арменского (г. Москва, Россия: 2018, 2019, 2020, 2021).

4. Научно-техническая конференция молодых специалистов «Электронные и электромеханические системы и устройства» (г. Томск, Россия:

2018). Тревел-грант НИУ ВШЭ.

5. Международный симпозиум «Надежность и качество» (г. Пенза, Россия: 2019, 2020).

6. Международная научно-практическая конференция «Инновационные, информационные и коммуникационные технологии» (г. Сочи, Россия:

2019).

7. International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON) (г. Томск, Россия, 2019). Тревел-грант НИУ ВШЭ.

8. International scientific-practical conference «Information Innovative Technologies» (г. Прага, Чехия: 2019).

9. International Seminar on Electron Devices Design and Production (SED) (г. Прага, Чехия: 2019, 2021).

10. Международная молодёжная научная конференция «Гагаринские чтения» (г. Москва, Россия: 2020).

11. Moscow Workshop on Electronic and Networking Technologies (MWENT) (г. Москва, Россия: 2020).

12. International conference «Systems of Signal Synchronization, Generating and Processing in Telecommunications» SYNCHROINFO (г. Светлогорск, Россия: 2020).

13. International conference «Systems of signals generating and processing in the field of on board communications» (г. Москва, Россия: 2020).

Публикации

По теме диссертационного исследования опубликовано 30 научных трудов, в том числе: 4 статьи, из них 3 в ведущих рецензируемых научных изданиях, входящих в список рекомендованных журналов НИУ ВШЭ; 8 публикаций, входящих в международную базу цитирования Scopus без квартилей и 18 тезисов докладов, входящих в РИНЦ.

Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Диссертация содержит 150 страниц текста, 55 иллюстраций, 31 таблицу и 5 приложений на 16 страницах. Совокупность списка используемой литературы и ссылок на Интернет-ресурсы составляет 128 наименований.

Глава 1 Обзор и анализ предметной области

1.1 Современное состояние ракетно-космической отрасли

Российской Федерации

Ракетно-космическая отрасль Российской Федерации в настоящий момент и в ближайшем будущем должна обеспечить конкурентоспособность и рентабельность в предоставлении услуг космической связи на мировом рынке в самых важных сферах человеческой деятельности согласно Федеральной космической программе РФ на 2016 - 2025 годы [1], утвержденной от 23 марта 2016 г. № 230 постановлением Правительства РФ. Это подтверждается и государственной политикой Российской Федерации в области космической деятельности на период до 2030 года и дальнейшую перспективу [2], утвержденной от 19 апреля 2013 г. N Пр-906 Президентом РФ.

Главные цели, задачи и приоритеты, указанные в документах [1, 2], свидетельствуют о потребности поддержания минимально необходимого состава орбитальной группировки непилотируемых АКА нового поколения, в частности, искусственных спутников Земли со сроком активного существования по целевому назначению 15 и более лет [3-6], решающих комплексные задачи связи, указанные в источниках [7-10].

Разработка подобных типов непилотируемых АКА влечет необходимость предъявления к ним строгих требований к обеспечению показателей надежности еще на стадии проектирования, например, приведенные в перечне нормативно-технической документации [3, 11, 12] и Положении «РК - ...» [13]. Указанная необходимость связана с возникающими отказами радиотехнических устройств, содержащихся в космической аппаратуре - составных частях непилотируемых АКА вследствие различных причин, которые зачастую не разглашаются в открытых источниках информации [14]. Способствует ужесточению требований к обеспечению надежности тот факт, что любой современный непилотируемый АКА (ИСЗ) представляет собой сложную техническую систему, которая состоит из большого количества СЧ,

включающих в себя РУ, отличающиеся по составу, физическим принципам, условиям и циклограммам функционирования. Таким образом, усложнение внутреннего построения непилотируемых АКА (конструктивная и функциональная сложности [15]) и увеличение числа решаемых ими задач в ходе САС привело к необходимости более строго контроля за выполнением необходимых мероприятий при проектировании и производстве их составляющих (радиотехнических устройств).

В состав современных непилотируемых АКА входят бортовой комплекс управления, радиокомплекс, система электроснабжения и другие системы [16], соизмеримые по сложности с самим непилотируемым АКА. На рисунке 1.1 представлена общая структура непилотируемых АКА, разграниченная уровнями разукрупнения радиоэлектронных средств [15].

Рис. 1.1. Общая структура непилотируемого АКА

Свидетельство фактов произошедших отказов непилотируемых АКА разных стран подтверждается в официальном, достоверном открытом источнике [14]. В частности, для ИСЗ указывается отказавшая космическая аппаратура, а нередко - радиотехнические устройства, но причины их отказов не приводятся. Следовательно, по открытым данным не предоставляется возможным определение конкретной категории отказов РУ согласно [17, 18]. Однако, анализ источника [14] позволяет заключить, что для РФ отказ приходится на каждый пятый ИСЗ в течение САС. Это свидетельствует о том, что, первое - имеется самый худший показатель среди ведущих стран в ракетно-космической отрасли и, второе - в течение САС не достигается целевой уровень показателей надежности непилотируемых АКА ввиду невыполнения условий «нормативного бюджета надежности» [19]. Визуализация информации источника [14] приведена на рисунке 1.2 для следующих стран: Китай, РФ, США.

Рис. 1.2. Статистические данные находящихся на орбитах вокруг Земли ИСЗ Китая,

РФ, США за 2010 - 2021 г.г.

Стоит отметить, что отказы непилотируемых АКА в течение САС, в большинстве случаев, связаны с отказами электронных модулей 1 уровня (рис. 1.1). Подтверждением данного факта являются отечественные источники [4, 20], где указывается одна из основных причин возникновения отказов РУ (рис. 1.3), а именно низкое качество электрорадиоизделий, т.к. отказ ЭРИ приводит к отказу ЭМ1, что способствует увеличению вероятности возникновения отказа РУ (ЭМ2), которое может привести к отказу космической аппаратуры (ЭМ3) и отрицательно скажется на САС непилотируемого АКА и его целевом назначении.

35

15

5

Причины отказов РУ

■ Низкое качество ЭРИ ■ Недостатки изготовления ■ Недостатки схемных решений Недостатки конструкции

Рис. 1.3. Распределение причин отказов РУ космической аппаратуры

Сочетание высоких темпов роста функциональной и конструктивной сложностей РУ; недостаточное качество ЭРИ, выпускаемых отечественными предприятиями; некачественный контроль производства РУ; и нехватка специалистов для реализации схемотехнических решений порождает ряд факторов, служащих причинами отказов космической аппаратуры (уровень 2, рис. 1.1) в течение САС [4]. И, чем современнее поколение непилотируемых АКА, находящихся на ГСО, тем чаще происходят отказы в начальный период эксплуатации от 1 года до 5 лет [4] (рис. 1.4).

Рис. 1.4. Среднее число неисправностей, фиксируемых в непилотируемых АКА разных поколений отечественного производства

Однако, работоспособность большинства непилотируемых АКА до 15 лет и более 15 лет обеспечивается благодаря значительной аппаратной избыточности (резервирование) бортовых систем (космической аппаратуры) [4], что влечет за собой существенные недостатки, связанные с лишним весом непилотируемого АКА, его дороговизной, сложностью проведения имитационного моделирования при оценке показателей надежности, например, единичных показателей безотказности ЭМ1 и т.д. В совокупности, все вытекающие последствия приводят к трудностям в обеспечении рентабельности дорогостоящих проектов по созданию непилотируемых АКА, в частности, ИСЗ длительного функционирования на ГСО со сроком активного существования до 15 лет для предоставления услуг космической связи. И, такие проекты определяются как проекты с повышенным уровнем технического риска [4,21]. Это доказывает тот факт, что в РФ имеется ключевая проблема, заключающаяся в недостатках стратегии обеспечения целевого уровня показателей надежности и качества непилотируемых АКА и его составных частей (рис. 1.1) на этапах проектирования, производства и контроля, особенно в условиях увеличенного спроса на космические услуги.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Королев Павел Сергеевич, 2022 год

ИСО -

KГВС -

ЛБВ -

ЛПР -

МАИ -

МK -

МПУ -

МСФО -

МШУ -

НТД -

Список сокращений

Capability Maturity Model Integration International Organization for Standardization Reliability Information Analysis Center Total quality management

Анализ видов, последствий и критичности отказов Автоматический космический аппарат

Автоматизированная система технологической подготовки

производства

База данных

Бортовой ретрансляционный комплекс

Блок управления и сопряжения

Вероятность безотказной работы

Внешний воздействующий фактор

Межгосударственный стандарт

Геостационарная орбита

Дополнительное испытание

Единая систем конструкторской документации

Жизненный цикл

Искусственный спутник земли

Международная организация по стандартизации

^мплекс государственных военных стандартов

Лампа бегущей волны

Лицо, принимающее решение

Метод анализа иерархий

Менеджмент качества

Модуль питания и управления

Международные стандарты финансовой отчётности

Малошумящий усилитель

Нормативно-техническая документация

ОКР - Опытно-конструкторская работа

ОСТ - Отраслевой стандарт

ПО - Программное обеспечение

ПОН - Программа обеспечения надежности

ПРМ - Приемник

РПБУ - Российские положения по бухгалтерскому учету

РУ - Радиотехническое устройство

РФ - Российская Федерация

САПР - Система автоматизированного проектирования

САС - Срок активного существования

СМК - Система менеджмента качества

СМН - Система менеджмента надежности

ССН - Структурная схема надежности

СУБД - Система управления базами данных

СЧ - Составная часть

СЭП - Схема электрическая принципиальная

ТЗ - Техническое задание

ТМИ - Телеметрическая информация

ТТЗ - Тактико-техническое задание

ФСС - Фиксированная спутниковая связь

ЭМ0 - Электронный модуль 0-го уровня

ЭМ1 - Электронный модуль 1 -го уровня

ЭМ2 - Электронный модуль 2-го уровня

ЭМ3 - Электронный модуль 3-го уровня

ЭРИ - Электрорадиоизделие

Список использованной литературы

1. Федеральная космическая программа России на 2016 - 2025 годы. [Электронный ресурс]: <https://www.roscosmos.ru/22347/>, 04.04.2021.

2. Основные положения государственной политики Российской Федерации в области космической деятельности на период до 2030 года и дальнейшую перспективу. [Электронный ресурс]: <https://legalacts.ru/doc/osnovnye-polozhenija-osnov-gosudarstvennoi-politiki-rossiiskoi-federatsii/>, 04.04.2021.

3. ГОСТ Р 56526-2015. Требования надежности и безопасности космических систем, комплексов и автоматических космических аппаратов единичного (мелкосерийного) изготовления с длительными сроками активного существования. [Дата введения 2016-04-01]. - М.: Стандартинформ, 2016. - 55 c. (Руководящий документ).

4. Севастьянов, Н.Н., Андреев А.И. Основы управления надежностью космических аппаратов с длительными сроками эксплуатации: учебное пособие. М.: Томск: ТГУ, 2015. 266 с.

5. Севастьянов Н.Н. Управление надежностью космических аппаратов с длительными сроками эксплуатации // Космонавтика и ракетостроение. 2017. Т. 96, №3. С. 133-148.

6. Макарова Д.Ю. Развитие частного бизнеса в ракетно-космической отрасли: тенденции и перспективы // Экономический анализ: теория и практика. 2015. №25 (424). С. 57-71.

7. Лопота, В. А., Ермаков, П. Н., Фролов, И. В. Перспективы развития автоматических космических систем и космических аппаратов // Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. Серия «Машиностроение». 2011. №1. С. 5-16.

8. Макаренко С.И. Использование космического пространства в военных целях: современное состояние и перспективы развития систем информационно-космического обеспечения и средств вооружения // Системы управления, связи и безопасности. 2016. №4. С. 161-213. DOI: 10.24411/2410-9916-2016-10409.

9. Ширяев Н.А., Водолажская Ю.В. Космический комплекс «Канопус-В» // Проблемы обеспечения безопасности при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. 2016. №1-2 (5). C. 109-111.

10.Горбунов А.В., Ильина И.Ю., Саульский В.К. Состояние и перспективы развития космических комплексов «Канопус-В» и «Метеор-М» // Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы. 2015. №4. С. 14-19. DOI: 10.17238/issn2409-0239.2015.4.14.

11.ГОСТ РО 1410-001-2009. Системы и комплексы космические. Порядок задания требований, оценки и контроля надежности. [Дата введения 201101-01]. - М.: Стандартинформ, 2011. - 60 с. (Руководящий документ).

12.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. [Дата введения 2015-0708]. - М.: Стандартинформ, 2015. - 27 с. (Руководящий документ).

13.Справочник «Надежность ЭРИ». - М.: МО РФ, 2006. - 641 с.

14. Отказы ракетно-космической техники. [Электронный ресурс]: <https://www.ecoruspace.me/orbital_failures.html>, 05.04.2021.

15.ГОСТ Р 52003-2003 Уровни разукрупнения радиоэлектронных средств. Термины и определения (Переиздание). [Дата введения 2003-01-09]. - М.: Стандартинформ, 2020. - 12 с. (Руководящий документ).

16.Алешин В. Ф., Колобов А. Ю, Петров Ю. А. Проблемные вопросы прогнозирования и подтверждения надежности космических аппаратов длительного функционирования. Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2015. № 06. С. 31-41.

17.ГОСТ 27.002-2015. Надежность в технике (ССНТ). Термины и определения. [Дата введения 2017-03-01]. - М.: Стандартинформ, 2017. - 24 с. (Руководящий документ).

18.Артюхова М. А., Жадное В. В., Полесский С. Н. Оценка показателей надежности электронных средств с учетом многофакторного коэффициента качества производства // Компоненты и технологии. 2014. Т. 153, № 4. С. 204-207.

19.Патраев В.Е., Максимов Ю.В. Методы обеспечения надежности бортовой аппаратуры космических аппаратов длительного функционирования // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2008. Т. 51, №8. С. 5-12.

20. Тюлевин С.В. Анализ отказов элементов бортовых радиоэлектронных средств // Наука и инновации в современном мире: техника и технологии. 2017. С. 7-31.

21. Севастьянов Н.Н., Верхотуров В.И. Управление техническими рисками в проектах создания КА спутниковых систем связи // Вестник МАИ. 2005. Т. 12, № 2. С. 91-100.

22.Белоус, А. И. Космическая электроника. В 2-х книгах. Книга 1 / А.И. Белоус, В.А. Солодуха, С.В. Шведов. Москва: Техносфера, 2015. 696 с.

23.RIAC-HDBK-217Plus. Handbook of 217PlusTM reliability prediction models. USA: RIAC, 2006. 170 p.

24.ГОСТ Р 57193-2016. Системная и программная инженерия. Процессы жизненного цикла систем. [Дата введения 2017-01-11]. - М.: Стандартин-форм, 2016. - 95 с. (Руководящий документ).

25.ГОСТ Р 56526-2015. Требования надежности и безопасности космических систем, комплексов и автоматических космических аппаратов единичного (мелкосерийного) изготовления с длительными сроками активного существования. [Дата введения 2016-04-01]. - М.: ФГУП «НПО им. С.А. Лавочкина» РФ, 2015. - 46 с. (Руководящий документ).

26.Надёжность и эффективность в технике: справочник в 10 т. - М.: Машиностроение, 1986 - 1990.

27.Куликов В.А. Обеспечение надежности сложной радиоэлектронной аппаратуры при мелкосерийном производстве. Под редакцией Р.Б. Улинича. М.: Издательство «Советское радио», 1966. 136 с.

28.Куренков В. И., Кузнецов В. И., Капитонов В. А. и др. Методические и организационно-технические вопросы надежности космических аппаратов: конспект лекций. М.: Самара, Самар. гос. аэрокосм. ун-т, 1997. 42 с.

29.Куренков, В. И. Методы расчёта надёжности космических аппаратов: конспект лекций. М.: Самара, СГАУ, 1998. 80 с.

30.Золотов, А.А., Титов М.И. Обеспечение надёжности транспортных аппаратов космических систем. М.: Машиностроение, 1988. 216 с.

31.Лебедев, А.А., Нестеренко О.П. Проектирование космических аппаратов наблюдения. М.: Машиностроение, 1991. 232 с.

32.Ханцеверов, Ф.Р., Остроухов В.В. Моделирование космических систем моделирования природных ресурсов Земли. М.: Машиностроение, 1989. 264 с.

33.Патраев В. Е. Методы обеспечения и оценки надежности космических аппаратов с длительным сроком активного существования: монография / Сиб. гос. аэрокосм. ун-т. Красноярск, 2010. 136 с.

34.Куренков В. И., Капитонов В. А. Методы обеспечения надежности и экспериментальная отработка ракетно-космической техники: учебное пособие. М.: Самарский государственный аэрокосмический университет, 2012. 258 с.

35. Ушаков И.А. Жива ли еще теория надежности? // Reliability: Theory & Applications. 2007. Т. 2, № 1(5). С. 66-83.

36.Бганцева С.М., Ягудина Ю.В. Обеспечение надежности бортовой аппаратуры космического аппарата // В кн.: Электронные и электромеханиче-

ские системы и устройства. Тезисы докладов научно-технической конференции молодых специалистов, 2018. Томск: АО "НПЦ "Полюс", 2018. С. 293-294.

37.Дикун Е.В., Битюцкий К.В. и др. К расчетным оценкам надежности электронной бортовой аппаратуры космических аппаратов // В кн.: Электронные и электромеханические системы и устройства. Тезисы докладов научно-технической конференции молодых специалистов, 2018. Томск: АО "НПЦ "Полюс", 2018. С. 286-287.

38.Вертунов А.А., Битюцкий К.В. и др. Интервальные оценки надежности единичных космических аппаратов // В кн.: Электронные и электромеханические системы и устройства. Тезисы докладов научно-технической конференции молодых специалистов, 2018. Томск: АО "НПЦ "Полюс", 2018. С. 290-292.

39.Волков Л.И., Шишикевич А.М. Надежность летательных аппаратов. М.: Высшая школа, 1975. 296 с.

40. ГОСТ Р 51901.14-2007 (МЭК 61078:2006) Менеджмент риска. Структурная схема надежности и булевы методы. [Дата введения 2008-09-01]. - М.: ОАО «НИЦ КД» РФ, 2007. - 24 с. (Руководящий документ).

41.Аверьянов А.В., Кузнецов В.В., Калюжный А.В. Оценивание надежности функционирования многоканальной системы на примере бортового комплекса управления малого космического аппарата // Известия высших учебных заведений. Приборостроение, Т. 63. № 10. 2020. С. 880-887. БОГ 10.17586/0021-3454-2020-63-10-880-887.

42.Королев П. С. Расчет показателей безотказности сложных радиотехнических устройств с возможностью применения аппаратно-программной платформы N1 MyRio // В кн.: Новые информационные технологии в автоматизированных системах: материалы двадцать первого научно-практического семинара. М.: Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН, 2018. С. 255-259.

43.Королев П. С. Разработка У1-модуля для расчета показателей безотказности резервированных радиотехнических устройств космических аппаратов // В кн.: Межвузовская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов им. Е.В. Арменского / Под общ. ред.: Е. А. Крук, С. А. Аксенов, С. М. Авдошин, У. В. Аристова, Г. Г. Бондаренко, Л. С. Восков, А. А. Елизаров, М. В. Карасев, Э. С. Клышин-ский, А. Б. Лось, Н. С. Титкова. МИЭМ НИУ ВШЭ, 2018. С. 130-132.

44.Королев П. С. Возможность реализации метода дерева отказов для статической модели в ПК Ми1^т и LabView // В кн.: Электронные и электромеханические системы и устройства. Тезисы докладов научно-

технической конференции молодых специалистов, 2018. Томск: АО "НПЦ "Полюс", 2018. С. 295-297.

45.Zhadnov V. V., Korolev P., Sosnin A., Sedov K. Laboratory Bench for Predicting the Reliability of Wireless Devices Based on the NI MyRIO Platform, in: 2019 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON). Proceedings. Tomsk: Tomsk State University of Control Systems and Radioelectronics (TUSUR), 2019. P. 1-5. DOI: 10.1109 / SIB-CON.2019.8729600.

46.Королев П. С., Мухаметов Р. Р. Разработка программно-аппаратного модуля оценки характеристик безотказности РЭА искусственных спутников земли на базе ПЛИС // DSPA: Вопросы применения цифровой обработки сигналов. 2020. Т. 1. С. 25-31.

47.Мухаметов Р. Р., Королев П. С. Программно-аппаратный модуль расчетной оценки характеристик безотказности радиотехнических устройств искусственных спутников Земли // В кн.: XLVI Международная молодёжная научная конференция «Гагаринские чтения - 2020». Сборник тезисов докладов. М.: МАИ, 2020. С. 604-605.

48.Korolev P., Polesskiy S., Ivanov I., Mukhametov R., Sosnin A., Sedov K. Hardware/Software Implementation of Simulation Modeling in the Tasks of Electronic Equipment Reliability Function Evaluating, in: 2020 Moscow Workshop on Electronic and Networking Technologies (MWENT). IEEE, 2020. P. 1-6. DOI: 10.1109 / MWENT47943.2020.9067489.

49.Алешин В. Ф., Колобов А. Ю, Петров Ю. А. Проблемные вопросы прогнозирования и подтверждения надежности космических аппаратов длительного функционирования // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2015. № 06. С. 31-41.

50.Стрельников В.П. Методические погрешности оценок надежности электронных элементов и систем // Системотехника. 2009. № 7. С. 15-19.

51. Стрельников В.П. Расчет надежности параллельных структур на основе аппарата функций случайных аргументов с использованием DN-распределения // Системотехника. 2008. № 6. С. 19-23.

52.Надежность ЭРИ ИП 2006: справочник. М.: МО РФ, 2006. - 52 с.

53.Королев П. С., Седов К. Д., Соснин А. И. Разработка программного комплекса для расчета количественных характеристик показателей надежности составных частей систем спутниковой связи // В кн.: XII Международная научно-техническая конференция "Технологии информационного общества" Т. 1. М.: ИД Медиа Паблишер, 2018. С. 187-188.

54.Седов К. Д., Соснин А. И., Королев П. С. Разработка программного комплекса для оценки надежности составных частей радиоэлектронных

средств // В кн.: Новые информационные технологии в автоматизированных системах: материалы двадцать первого научно-практического семинара. М.: Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН,

2018. С. 252-254.

55.Korolev P., Polesskiy S., Novikov K., Korotkova G. The Implementation of the Cross-Cutting Design Technique of Electronic Communication Modules Using National Instruments Technologies, in: 2019 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON). Proceedings. Tomsk : Tomsk State University of Control Systems and Radioelectronics (TUSUR), 2019. P. 1-4. DOI: 10.1109/SIBC0N.2019.8729585.

56.Polesskiy S., Korolev P., Ivanov I., Sedov K. Development of Methods for Identifying Factors Affecting the Electronic Tools Reliability in the Design, in: 2019 International Seminar on Electron Devices Design and Production (SED). IEEE, 2019. P. 1-5. DOI: 10.1109 / SED.2019.8798447.

57.Полесский С. Н., Королев П. С., Цеплина А. Е., Серебрякова Ю. О. Обзор и анализ моделей эксплуатационной интенсивности отказов мощных ламп бегущей волны // В кн.: Новые информационные технологии в автоматизированных системах: материалы двадцать второго научно-технического семинара. М.: Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН,

2019. С. 91-94.

58.Полесский С. Н., Королев П. С., Цеплина А. Е., Серебрякова Ю. О. Исследование моделей безотказности ламп бегущей волны для широкополосных усилителей связи // В кн.: Сборник трудов XIII Международной отраслевой научно-технической конференции "Технологии информационного общества" Т. 1. М.: ООО "Издательский дом Медиа паблишер", 2019. С. 291-293.

59.Polesskiy S., Korolev P., Tseplina A., Serebryakova J. Overview of Traveling Wave's Tubes Reliability Models, in: Information Innovative Technologies: Materials of the International scientific - рга^^ conference / Сост.: S. U. Uvaysov, I. Ivanov. M.: Association of graduates and employees of AFEA named after prof. Zhukovsky, 2019. P. 169-174.

60.Серебрякова Ю. О., Цеплина А. Е., Королев П. С. Обзор и анализ моделей безотказности ламп бегущей волны для космической аппаратуры // В кн.: XLVI Международная молодёжная научная конференция «Гагаринские чтения - 2020». Сборник тезисов докладов. М.: МАИ, 2020. С. 368-369.

61.Королев П. С., Полесский С. Н., Серебрякова Ю. О., Цеплина А. Е. Анализ факторов моделей для оценки эксплуатационной интенсивности отказов ламп бегущей волны // Авиакосмическое приборостроение. 2020. № 6. С. 40-49. DOI: 10.25791/aviakosmos.06.2020.1164.

62.Polesskiy S., Korolev P., Ivanov I., Tseplina A., Serebryakova J. Models Analyses for Traveling Wave Tubes Failure Rate Estimating in the Design, in: 2020 Moscow Workshop on Electronic and Networking Technologies (MWENT). IEEE, 2020. P. 1-4. DOI: 10.1109 / MWENT47943.2020.9067504.

63.ГОСТ РВ 50698-94. Системы радиоэлектронные бортовых космических аппаратов. Нормы ускоренных ресурсных испытаний. [Дата введения 1994-01-01]. - М.: Госстандарт России, 1994. - 20 c. (Руководящий документ).

64.Королев П. С., Лосева М. В. Исследование влияния коэффициента качества производства аппаратуры на оценку показателей надежности радиотехнических устройств систем связи // В кн.: Труды Международного симпозиума НАДЕЖНОСТЬ И КАЧЕСТВО. Т. 1. Пенза: Издательство ПГУ, 2019. С. 145-146.

65.Королев П. С. Исследование причин низкой надежности и качества радиотехнических устройств космической аппаратуры на этапе проектирования // В кн.: Материалы конференции. Межвузовская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов им. Е.В. Арменского / Под общ. ред.: Е. А. Крук, С. А. Аксенов, С. М. Авдошин, У. В. Аристова, Г. Г. Бондаренко, Л. С. Восков, А. А. Елизаров, Ф. И. Иванов, А. Б. Лось, Н. С. Титкова. М.: МИЭМ НИУ ВШЭ, 2020. С. 140-141.

66.Королев П. С., Кунижев И. Р. Анализ подходов к оценке надежности радиотехнических устройств непилотируемых космических аппаратов с использованием системы менеджмента качества // В кн.: Сборник трудов XIV Международной отраслевой научно-технической конференции "Технологии информационного общества" Т. 1. М.: ИД Медиа Паблишер, 2020. С. 167-169.

67.Королев П. С. Влияние коэффициента качества производства аппаратуры на оценку показателей надежности радиолокационного оборудования в RIAC-HDBK-217PLUS // В кн.: Инновационные, информационные и коммуникационные технологии: сборник трудов XVI Международной научно-практической конференции / Отв. ред.: И. А. Иванов. Ассоциация выпускников и сотрудников ВВИА им. проф. Жуковского, 2019. С. 439441.

68.ГОСТ Р МЭК 60300-1-2017. Менеджмент риска. Руководство по применению менеджмента надежности. [Дата введения 2018-12-01]. - М.: Стан-дартинформ, 2018. - 36 c. (Руководящий документ).

69. ГОСТ Р ИСО 9000 - 2015. Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь (с Поправкой). Основные положения и словарь. [Дата введения 2015-11-01]. - М.: ОАО "ВНИИС" РФ, 2015. - 27 c. (Руководящий документ).

70.ГОСТ ISO 9000-2011. Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь. [Дата введения 2013-01-01]. - М.: ОАО "ВНИИС" РФ, 2013. - 28 с. (Руководящий документ).

71.ГОСТ Р 56518-2015. Техника космическая. Требования к системам менеджмента качества организаций, участвующих в создании, производстве и эксплуатации. [Дата введения 2016-01-01]. - М.: Стандартинформ, 2016. - 38 с. (Руководящий документ).

72. ГОСТ Р ИСО 9001-2015. Системы менеджмента качества. Требования. [Дата введения 2015-11-01]. - М.: Стандартинформ, 2015. - 24 с. (Руководящий документ).

73.ГОСТ ISO 9001-2011. Системы менеджмента качества. Требования. [Дата введения 2013-01-01]. - М.: Стандартинформ, 2011. - 36 с. (Руководящий документ).

74.Королев П. С. Влияние системы менеджмента качества при разработке радиотехнических устройств в рамках концепции проектного обучения в МИЭМ НИУ ВШЭ // В кн.: Межвузовская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов им. Е.В. Арменского / Под общ. ред.: Е. А. Крук, С. А. Аксенов, С. М. Авдошин, У. В. Аристова, Г. Г. Бондаренко, Л. С. Восков, А. А. Елизаров, Э. С. Клышинский, А. Б. Лось, Н. С. Титкова. М.: МИЭМ НИУ ВШЭ, 2019. С. 147-148.

75.Королев П. С. Подход к оценке «коэффициента качества производства» радиотехнических устройств спутниковой связи с учетом системы менеджмента качества // В кн.: XLVI Международная молодёжная научная конференция «Гагаринские чтения - 2020». Сборник тезисов докладов. М.: МАИ, 2020. С. 1365-1366.

76.Korolev P., Sedov K., Sosnin A. Dependability and Quality Satellite Télécommunication Equipment Improving at the Production Stage, in: 2020 Systems of signals generating and processing in the field of on board communications. IEEE, 2020. P. 1-5. DOI: 10.1109 / IEEEC0NF48371.2020.9078617.

77. Усик Н.И., Белоруков А.Э., Василенок А.В. Важность системы менеджмента качества на предприятиях // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Экономика и экологический менеджмент». 2016. № 4. С. 70-77.

78.Маколов В.И. Проблемы менеджмента качества российских организаций в современных условиях // Национальные интересы: приоритеты и безопасность. 2015. № 26 (311). С. 16-25.

79.Кассем Я. Проблемы управления качеством на основе международных стандартов ISO 9000 (опыт сирийских предприятий) // Вестник Санкт-Петербургского университета. Менеджмент. 2004. №. 3, С. 78-96.

80.Миньковская М.В., Радионова А.С. Роль руководителя в системе менеджмента качества // Экономика промышленности. 2012 №. 1-2 (57-58). С. 388-396.

81.Гончаров Э. Н. Роль первого лица в системах менеджмента качества // Стандарты и качество. 2005. № 3. С. 70-73.

82.ГОСТ Р ЕН 9100-2011 Системы менеджмента качества организаций авиационной, космической и оборонных отраслей промышленности. Требования (Переиздание). [Дата введения 2011-12-13]. - М.: Стандартинформ, 2012. - 32 с. (Руководящий документ).

83.Багаев А.С., Кочугуева М. Н. Влияние систем менеджмента качества на финансовые показатели компаний: концептуальный подход // Корпоративные финансы. 2011. № 1. С. 68-75.

84.Заносиенко О.А. Оценка результативности системы менеджмента качества предприятия жизнеобеспечения // Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2013. Т. 19. № 1. С. 201-205.

85. Стародубцева Е.Д. Совершенствование методики оценки результативности системы менеджмента качества на промышленном предприятии // Теория и практика общественного развития. 2019. № 9 (139). С. 18-23.

86.Лескова Т.М., Груздева Л.С. Оценка эффективности системы менеджмента качества в условиях предприятия // Экономика: вчера, сегодня, завтра. 2018. Т. 8, № 4А. С. 196-203.

87.Бычкова А.Н. Основные методы определения и оценивания критериев результативности // Труды Международного симпозиума «Надежность и качество». 2008. Т. 1. С. 198-200.

88.Рычкова А.А., Воронов М.П. Методы оценки результативности в системах менеджмента качества // Научное обозрение. Экономические науки. 2017. № 4. С. 83-90.

89.Шабалина С.Г, Артеменко Е.С. Оценка действующей системы менеджмента качества предприятия // Управление качеством. 2008. № 7. С. 27-30.

90.ГОСТ РВ 20.39.302-98. Аппаратура, приборы, устройства и оборудование военного назначения. Требования к программам обеспечения надежности и стойкости к воздействию ионизирующих и электромагнитных излучений. [Дата введения 1998-10-01]. - М.: Стандартинформ, 1998. - 22 с. (Руководящий документ).

91. ОСТ 4Г 0.012.242. Аппаратура Методика расчета показателей надежности. [Дата введения 1986-01-01]. - М.: РФ, 1986. - 51 с. (Руководящий документ).

92.ГОСТ РВ 27.1.02-2005. Надежность военной техники. Программа обеспечения надежности. Общие требования. [Дата введения 2006-01-01]. - М.: Стандартинформ, 2006. - 14 с. (Руководящий документ).

93.Р 50-109-89. Рекомендации. Надежность в технике. Обеспечение надежности изделий. Общие требования. [Дата введения 1989-02-13]. - М.: Стандартинформ, 1989. - 16 с. (Руководящий документ).

94.ГОСТ 27.301-95. Надежность в технике. Расчет надежности. Основные положения. [Дата введения 1997-01-01]. - М.: Стандартинформ, 1997. - 16 c. (Руководящий документ).

95.ГОСТ Р ИСО/МЭК 15288-2005. Информационная технология. Системная инженерия. Процессы жизненного цикла систем. [Дата введения 2005-1229]. - М.: Стандартинформ, 2005. - 53 с. (Руководящий документ).

96. Семенова Е.Г. Основы моделирования и диагностики антенных устройств бортовых комплексов: монография. - СПб.: Политехника. 2003. 186 с.

97. ГОСТ 2.103-2013 Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Стадии разработки (с Поправками). [Дата введения 2015-07-01]. -М.: Стандартинформ, 2019. - 9 с. (Руководящий документ).

98.ГОСТ 2.101-2016 Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Виды изделий (с Поправкой). [Дата введения 2017-03-01]. - М.: Стандартинформ, 2017. - 11 с. (Руководящий документ).

99.Добров Б.В., Иванов В.В., Соловьев В.Д., Лукашевич Н.В. Онтологии и тезаурусы: модели, инструменты, приложения: учебное пособие. - М.: ИН-ТУИТ; БИНОМ. Лаборатория знаний. 2009. 173 с.

100. IDEF5 Method Report. [Электронный ресурс]: <http://idef.ru/documents/Idef5.pdf>, 10.11.2020.

101. Королев П. С., Жаднов В. В. Оценка «коэффициента качества производства» для модели интенсивности отказов радиотехнических приборов непилотируемых автоматических космических аппаратов // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2020. Т. 63. № 3. С. 264277. DOI: 10.17586/0021-3454-2020-63-3-264-277.

102. Korolev P. Development of the Methodology for Assessing the "Production Quality Factor" for the Failure Rate Model of Artificial Earth Satellites Electronic Means, in: SYNCHROINFO 2020 Systems of Signal Synchronization, Generating and Processing in Telecommunications. IEEE, 2020. P. 1-6. DOI: 10.1109 / SYNCHROINFO49631.2020.9166030.

103. Королев П. С. Способ оценки «коэффициента качества производства» радиотехнических устройств систем спутниковой связи // В кн.: Сборник трудов XV Международной отраслевой научно-технической конферен-

ции "Технологии информационного общества" Т. 1. ИД Медиа Паблишер, 2021. С. 111-113.

104. Королев П. С. Комплексный метод оценки показателей безотказности радиотехнических устройств космической аппаратуры // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2021. Т. 64. № 4. С. 316-328. DOI: 10.17586/0021-3454-2021-64-4-316-328.

105. Jim Heumann. The Five Levels of Requirements Management Maturity // Rational Edge. February 2003. pp. 1-9.

106. E. Hull, K. Jackson, D. Dick. Requirements Engineering // Springer Science. 2005. Р. 201.

107. Д. Леффингуэлл, Д. Уидриг. Принципы работы с требованиями к программному обеспечению. Унифицированный подход. - М.: Вильямс. 2002. 448 с.

108. D. Firesmith. Quality Requirements Checklist» // Journal of object technology. 2005. vol. 4. № 9. pp. 31-38.

109. Белоусов Р.Л., Дрожжин Н.А., Костенчук М.И. Построение нечетких лингвистических переменных с использованием методов кластерного анализа данных // Прикладная информатика. 2015. №. 1 (55). С. 98-105.

110. Франсуа Шеври, Франсуа Гели. Нечеткая логика. - Техническая коллекция Schneider Electric: Выпуск № 31. 2009. 32 с.

111. Леоненков А.В. Нечеткое моделирование в среде MATLAB и fuzzyTECH. - СПб: БХВ-Петербург. 2003. 736 с.

112. Штовба С.Д. Проектирование нечетких систем средствами MATLAB.

- М: Горячая линия - Телеком. 2007. 288 с.

113. Голосовский М.С., Богомолов А.В., Теребов Д.С. Алгоритм настройки системы нечёткого логического вывода типа Мамдани // Вестник ЮжноУральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика. 2018. T. 10, №. 3. С. 19-29. DOI: 10.14529/mmph180303.

114. Каид Вадиа Ахмед Абдо. Методы построения функций принадлежности нечетких множеств // Известия Южного федерального университета. Технические науки. 2013. № 2 (139). С. 144-153.

115. Павлов А. Н., Соколов Б. В. Методы обработки экспертной информации: Учебно-метод. пособие. - СПб.: ГУАП, 2005. - 42 с.

116. Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий. - М.: Радио и связь, 1993. 316 с. 278 с.

117. Саати Т., Кернс К. Аналитическое планирование. Организация систем.

- М.: Радио и связь, 1991. 316 с.

118. Киселёв И.С. Показатель согласованности количественных предпочтений в матрице парных сравнений // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2011. Т. 318. № 5. С. 22-24.

119. Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий. Перевод с английского Р. Г. Вачнадзе. - М.: Радио и связь, 1993. 278 с.

120. Задеба В.А. Подтверждение требований к надежности новых модификаций разгонных блоков типа ДМ с учетом результатов эксплуатации прототипов // Космическая техника и технологии. 2014. № 3 (6). С. 43-49.

121. Фёрстер Э., Рёнц Б. Методы корреляционного и регрессионного анализа. Руководство для экономистов. Перевод с немецкого и предисловие В. М. Ивановой. - М.: Финансы и статистика, 1983. 304 с.

122. Савельева А.С., Черненко Н.А. Проверка значимости для коэффициента корреляции // Международный студенческий научный вестник. 2018. № 3-1. С. 117-120.

123. Шор Я. Б. Статистические методы анализа и контроля качества и надежности. - М.: Советское радио, 1962. 552 с.

124. Сухорученков Б. И. Анализ малой выборки. Прикладные статистические методы. - М.: Вузовская книга, 2010. 384 с.

125. Афанасьев В.Б., Воробьев Т.К. и др. Автоматизация процесса анализа отказов, оценки надежности и эффективности доработок изделий // Вестник Концерна ВКО «Алмаз - Антей». 2021. №1. С. 76-84.

126. Афанасьев В.Б. Онтологическое проектирование автоматизированной информационной системы поддержки качества продукции предприятия // Известия ТулГУ. Технические науки. 2020. №10. С. 12-22.

127. Афанасьев В.Б., Медведев В.М. и др. Управление качеством продукции на предприятиях ОПК с использованием инновационных технологий // Известия ТулГУ. Технические науки. 2019. №2. С. 3-10.

128. Королев П. С. Разработка программного обеспечения для оценки «коэффициента качества производства» радиотехнических устройств непилотируемых космических аппаратов // В кн.: Труды международного симпозиума НАДЕЖНОСТЬ и КАЧЕСТВО 2020 Т. 2. Пенза: Пензенский государственный университет, 2020. С. 291-294.

Приложение А

Описание СЧ непилотируемого АКА

Для экспериментальной проверки разработанного метода оценки надежности рассматривается «БРК ФСС космических аппаратов для системы спутниковой конфиденциальной мобильной связи». БРК является составной частью непилотируемого АКА. БРК разработан Федеральным государственным унитарным предприятием Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт радио (ФГУП НИИР) в 2015 г.

БРК является совокупностью ретрансляционного оборудования Ки-диапазона, антенных систем и радиомаяка, размещенных на конструкции непилотируемого АКА и обеспечивает выполнение целевой функции - организация спутниковых каналов широкополосной фиксированной спутниковой связи в системе спутниковой конфиденциальной мобильной связи.

В состав БРК входят следующие ЭМ3 и ЭМ2: а) ретранслятор Ки-диапазона:

- приемник Ки-диапазона,

- линеаризованный канальный усилитель Ки-диапазона,

- вторичный источник питания для ЛБВ Ки-диапазона,

- ЛБВ,

- высокомощный усилитель,

- регулировочные аттенюаторы,

- согласованная нагрузка,

- входные фильтры,

- входные направленные ответвители,

- выходные направленные ответвители,

- входная матрица коммутации (КМ1, КМ2),

- выходная матрица коммутации (КМ3, КМ4, КМ5, КМ6),

- входной мультиплексор (М1, М2),

- выходной мультиплексор (М3, М4);

b) блок управления и сопряжения;

c) маяк Ки-диапазона:

- передатчик,

- переключатель резерва (КМ7),

- глобальная передающая рупорная антенна (входит функционально, поставляется АО «ИСС»);

ё) антенно-фидерная система:

- рефлектор,

- облучатель (2 шт.),

- селектор поляризации (2 шт.),

- механизм раскрытия рефлектора,

- механизм зачековки/расчековки (4 шт.); е) бортовая низкочастотная кабельная сеть; ^ комплект высокочастотных трактов;

§) комплект температурных датчиков; И) интерфейсная плата.

Структура БРК схематично представлена на рисунке А.1.

Ретранслятор Ки-диапазона

Комплект ВЧ трактов ВЧ тракты ФГУП НИИР

Бортовой ретрансляционный комплекс фиксированной спутниковой связи Ки-диапазона

БРК ФСС Ки-диапазона

ФГУП НИИР

РТР Ки-диапазона

Блок управления и сопряжения

Маяк Ки-диапазона

Антенно-фидерные система

Интерфейсная плата

Комплект температурных датчиков

БУС

АО "ИСС"

АО "ИСС"

Рис. А.1. Структура БРК

Построение БРК в виде функциональной схемы представлено на рисунке А.2.

|ку 1 улбв 1

|ку 3] [улбв 3

ку р1] [улбв

||ку 5] [улбв 5 -в-о"

|ку 7] [улбв 7 -в-о-

ку р2] [улбв

¡ку 9] [улбв 9 -в-©-

ку 11] улбв 11

БУС

ку 2 улбв 2

§ку 4] [улбв 4

ку рз] [улбв рз-вч^ъ

|ку б] [улбв 6 -в-о"

|ку 8] [улбв 8

ку р4] [улбв р4^д>-

ку 10] [улбв 10^0 |ку 12 н улбв^—

Рис. А.2. Функциональная схема БРК ФСС Ки-диапазона

Для исследования выбрано радиотехническое устройство (ЭМ2) «приемник Ки-диапазона», входящее в состав ЭМ3 «ретранслятор Ки-диапазона», как космической аппаратуры БРК.

Приемник Ки-диапазона предназначен для переноса спектра сигналов диапазона Ки (14625 МГц) на выходную частоту 11325 МГц в полосе 250 МГц и его предварительного усиления до уровня, необходимого для подачи на выходной усилитель мощности. Общий вид приемника Ки-диапазона представлен на рисунке А.3.

км 4

Рис. А.3. Общий вид приемника Ки-диапазона Структурная схема ПРМ Ки-диапазона представлена на рисунке А.4.

Рис. А.4. Структурная схема приемника Ки-диапазона Однако ПРМ (ЭМ2) состоит из четырех функциональных узлов (ЭМ1):

• модуль МШУ,

• модуль преобразователя частоты,

• гетеродин,

• модуль питания и управления.

Откуда и был выбран объект исследования - МПУ.

Приложение Б

Перечень НТД на разработку МПУ

Таблица Б.1. Полный перечень НТД согласно ТЗ

№ п/п НТД

1 ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-99

2 ГОСТ В 21115-75

3 ГОСТ В 21117-75

4 ГОСТ В 21256-89

5 ГОСТ В 21950-76

6 ГОСТ В 21952-76

7 ГОСТ В 21953-76

8 ГОСТ В 22571-77

9 ГОСТ В 23428-79

10 ГОСТ В 9.001-72

11 ГОСТ 2.124-85

12 ГОСТ 8.417-2002

13 ГОСТ 9.014-78

14 ГОСТ 9.048-89

15 ГОСТ 9.053-75

16 ГОСТ 12.1.004-91

17 ГОСТ 12.1.005-88

18 ГОСТ 12.1.006-84

19 ГОСТ 12.1.007-76

20 ГОСТ 12.1.010-76

21 ГОСТ 12.1.012-2004

22 ГОСТ 12.1.018-93

23 ГОСТ 12.1.030-81

24 ГОСТ 12.1.038-82

25 ГОСТ 15.012-84

26 ГОСТ 18707-81

27 ГОСТ 19.101-77

28 ГОСТ 19005-81

29 ГОСТ 26656-85

30 ГОСТ 27.310-95

31 ГОСТ РВ 0008-002-2013

32 ГОСТ РВ 0015-002-2012

33 ГОСТ РВ 0044-015-2012

34 ГОСТ РВ 1.1-96

35 ГОСТ РВ 8.570-98

36 ГОСТ РВ 8.573-2000

37 ГОСТ РВ 15.110-2003

№ п/п НТД

38 ГОСТ РВ 15.203-2001

39 ГОСТ РВ 15.207-2005

40 ГОСТ РВ 20.39.304-98

41 ГОСТ РВ 20.39.309-98

42 ГОСТ РВ 20.39.414.2-98

43 ГОСТ РВ 20.39.415-97

44 ГОСТ РВ 20.57.308-98

45 ГОСТ РВ 20.57.415-97

46 ГОСТ РВ 27.1.02-2005

47 ГОСТ РВ 29.08.001-96

48 ГОСТ РВ 5962-004.10

49 ГОСТ Р 1.2-2016

50 ГОСТ Р 8.563-2009

51 ГОСТ Р 8.568-97

52 ГОСТ Р 8.596-2002

53 ГОСТ Р 12.1.019-2009

54 ГОСТ Р 15.011-96

55 ГОСТ Р 51725.21-2014

56 ГОСТ Р 52925-2008

57 ГОСТ Р 52985-2008

58 ГОСТ Р 52070-2003

59 ГОСТ РО 1410-001-2009

60 ГОСТ РО 1410-002-2010

61 ОСТ 92-1.9-81

62 ОСТ 92-4327-80

63 ОСТ 92-8550-2006

64 ОСТ 134-0012-2011

65 ОСТ 134-1034-2012

66 ОСТ 134-1044-2007

67 ОТТ 11.1.4-88, часть 3

68 ОТТ 11.1.4-88, часть 4

69 ОТТ 11.1.4-88, часть 5

70 ОТТ 11.1.4-88, часть 6

71 ОТТ 11.1.4-88, часть 8 (прил.8)

72 ОТТ 11.1.31-95

73 ОТТ 11.1.37.1-2015

74 МИ 1317-2004

75 МИ 2177-91

76 МИ 2440-97

77 РМГ 29-2013

№ п/п НТД

78 Положение РК-11-КТ

79 РД В 319.01.09 (ред. 02-2000)

80 РД В 319.03.22

81 РД В 319.03.24

82 РД В 319.03.31

83 РД В 319.03.58

84 РД В 50-710-91

85 Положение ПЗ-2004

86 Положение ЭКБ-РКТ

87 Перечень ЭКБ 01-22

88 Перечень ЭКБ-К

Приложение В

Основные выявленные нарушения при разработке МПУ

По итогам разработки МПУ выявлены нарушения, основные из которых сведены в таблицу В.1.

Таблица В.1. Основные нарушения при разработке МПУ

№ п/п Нарушение НТД

1 На этапе подготовки производства изготовитель не выполнил работы, обеспечивающие технологическую готовность организации к изготовлению продукции в оговоренных договором сроки в заданных объемах, в соответствии с требованиями конструкторской, технической документации и действующего законодательства ГОСТ Р 15.3012016

2 Периодические испытания на климатическое воздействие проведены в термокамере в условиях, частично соответствующим установленным нормам ГОСТ 18707-81

3 Частично не оценены при приемке этапов достигнутые показатели - соответствие их требованиям ТЗ на ОКР и не отражены в протоколах испытаний опытных образцов продукции и актах приемки этапов ОКР и ОКР в целом ГОСТ Р 15.3012016

4 Не выявлены возможные виды отказов и не изучены их причины, механизмы и условия возникновения, и развития ГОСТ 27.310-95

5 Не оценена эффективность ранее проведенных доработок ГОСТ 27.310-95

6 Не учтены факторы при категорировании отказов по тяжести их последствий в различных сочетаниях ГОСТ 27.310-95

7 Перед изготовлением перемычек поверхности плетенок, заделываемые в наконечники не были чистыми и обезжиренными ГОСТ 18707-81

8 Не обеспечена взаимосвязь АВПКО с другими элементами и задачами программ обеспечения надежности ГОСТ 27.310-95

9 Не правильно подвергались временной противокоррозионной защите изделия с металлическими поверхностями, а также с металлическими и неметаллическими неорганическими покрытиями ГОСТ 9.014-78

10 Конструкция и размеры перемычек выполнены не согласно приведенным и установленным чертежам ГОСТ 18707-81

№ п/п Нарушение НТД

11 Не снабжены в ряде случаев рабочие места резиновыми ковриками ГОСТ 9.014-78

12 Не зачищены контактирующие поверхности деталей, имеющие токонепроводящие защитные лакокрасочные покрытия и окисные пленки до основного металла с припуском от 3 до 5 мм на сторону по всему контуру контактирующей детали ГОСТ 19005-81

13 Превышены значения переходных сопротивлений между корпусом изделия и наконечником провода заземления ГОСТ 19005-81

14 Должным образом метрологические службы не осуществляли контроль за состоянием и применением средств измерений, испытательного оборудования, за соблюдением метрологических правил и норм, обязательных при проведении испытаний ГОСТ РВ 8.570-98

15 Не существовало подтверждение стойкости к воздействию ионизирующих излучений космического пространства для использования в штатном изделии ракетно-космической техники ЭРИ ГОСТ Р 56648-2015

16 Не в полной мере составлено по результатам метрологической экспертизы заключение, которое должно содержать анализ и оценку метрологического обеспечения (правильность, достаточность, обоснованность, соответствие современному уровню и требованиям ТЗ) по каждой из решаемых задач ГОСТ Р 56098-2014

17 Не было подтверждено на этапе проектирования, что АКА и его бортовые системы, включая РУ, сохранят стойкость (работоспособность) в условиях воздействия потоков ионов в течение срока активного существования АКА на заданных орбитах ГОСТ Р 56515-2015

Приложение Г

Свидетельства о государственной регистрации программы ЭВМ и БД

Рис. В.1. Свидетельство о государственной регистрации программы ЭВМ. Номер

РИД

российская федерация

RU 2021616459

V

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА

ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ