Синтез встроенных устройств функционального контроля и диагностики бортового радиоэлектронного оборудования в базисе реляторных контроллеров тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.05, кандидат наук Панычев Сергей Андреевич

• Панычев Сергей Андреевич
• кандидат наук
• 2020

Оглавление диссертации кандидат наук Панычев Сергей Андреевич

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ ПРИНЦИПОВ, МЕТОДОВ И МОДЕЛЕЙ СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ БОРТОВОГО

РАДИОЭЛЕКТРОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ

1.1 Современные концепции проектирования БРЭО для ответственных применений

1.2 Анализ требований к средствам контроля и диагностики БРЭО

1.3 Обобщенная классификация моделей и методов технической диагностики

1.3.1 Классификационный и индикаторный подходы

1.3.2 Методы технического контроля и диагностики

1.3.3 Функциональное диагностирование с позиций классификационного подхода

1.4 Современные тенденции разработки бортовых средств контроля и диагностики

1.5 Методы организации иерархических встроенных систем контроля и диагностики

1.5.1 Структура и функциональная организация встроенной системы контроля и диагностики

1.5.2 Разработка интегральной модели БРЭО - СКД

1.6 Методы организации функциональных контрольных точек

1.6.1 Классификация методов организации ФКТ

1.6.2 Организация ФКТ на основе порогового срабатывания

1.6.3 Организация ФКТ на основе регистрации изменения тока питания

1.6.4 Организация ФКТ на основе регистрации напряженности электромагнитного поля

1.7 Контролирующие опросные устройства дискретных сигналов реляторного типа

1.7.1 Реляторный контроллер с фиксированной приоритетностью обслуживания типа «дейзи-кольцо»

1.7.2 Приоритетный реляторный контроллер с векторами изменения направления коммутации и управления

1.7.3 Устройство регистрации экстремального значения и его позиции в

двоичном числовом массиве

Выводы

2 СТРУКТУРНО-ЛОГИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ БОРТОВЫХ УСТРОЙСТВ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ В БАЗИСЕ РЕЛЯТОРНЫХ КОНТРОЛЛЕРОВ

2.1 Постановка задачи

2.2 Математический аппарат синтеза УФКД в базисе реляторных контроллеров

2.2.1 Основные положения бесконечнозначной логики

2.2.2 Формализация задачи синтеза УФКД в базисе реляторных контроллеров

2.2.3 Методика структурно-логического синтеза УФКД в базисе реляторных контроллеров

2.3 Структура реляторного устройства контроля и диагностики БРЭО

2.4 Синтез иерархического УФКД с допусковым контролем

2.4.1 Анализ свойств сигналов контролируемых параметров

2.4.2 Формирование структуры реляторного УФКД

Выводы

3 СИНТЕЗ ФУНКЦИОНАЛЬНО ОРИЕНТИРОВАННОГО КОНТРОЛЛЕРА ПРЕРЫВАНИЙ С ДИНАМИЧЕСКИ ИЗМЕНЯЕМЫМ МНОГОКРИТЕРИАЛЬНЫМ

ПРИОРИТЕТОМ

3.1 Постановка и анализ задачи

3.2 Принципы построения интегральных критериев приоритетности

3.3 Методики оценки значимости параметров БРЭО по вариациям аналоговых сигналов ФКТ

3.3.1 Уровневый критерий

3.3.2 Темпоральный критерий

3.3.3 Критерий значимости программного обеспечения

3.3.4 Критерий инструментальной достоверности

3.3.5 Энтропийный критерий

3.3.6 Сравнительная оценка критериев значимости параметров

3.3.7 Интегрально-аддитивный критерий значимости параметров

3.4 Структурный синтез контроллера прерываний

Выводы

4 САМОДИАГНОСТИРОВАНИЕ УСТРОЙСТВ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ БРЭО РЕКОНФИГУРИРОВАНИЕМ ИХ СТРУКТУРЫ

4.1 Постановка и анализ задачи

4.2 Реконфигурирование структуры УФКД как инструмент его самодиагностирования

4.2.1 Инвариантный подход к самодиагностированию УФКД

4.2.2 Традиционные методы реконфигурирования структуры УФКД

4.2.3 Самодиагностирование УФКД по алгоритму мажоритарно-динамического реконфигурирования его структуры

4.3 Реализация реляторных контроллеров в базисе ПЛИС

4.3.1 Обоснование выбора ПЛИС для реализации реляторных контроллеров

4.3.2 Выбор ПЛИС для ответственных применений

4.4 ПЛИС-реализации реляторных контролирующих опросных устройств дискретных сигналов

4.4.1 ПЛИС-реализация реляторного устройства определения величины и адреса экстремального элемента в массиве данных с управляемой приоритетностью поиска

4.4.2 ПЛИС-реализация реляторного устройства регистрации максимального значения и его позиции в двоичном числовом массиве

Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1. Программный модуль прогностики надежности

программных средств бортового оборудования

Приложение 2. Оценка критериев инструментальной достоверности и энтропийных критериев вариаций сигналов ФКТ с различными

законами распределения

Приложение 3. Акты об использовании результатов исследования

Приложение 4. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Синтез встроенных устройств функционального контроля и диагностики бортового радиоэлектронного оборудования в базисе реляторных контроллеров»

ВВЕДЕНИЕ

Одним из приоритетных направлений совершенствования технологий электронного приборостроения является увеличение срока активного существования (САС) бортового радиоэлектронного оборудования (БРЭО) для ответственных применений посредством обеспечения устойчивости БРЭО к отказам и сбоям в процессе его длительного рабочего функционирования в жестких условиях эксплуатации [1, 2]. Например, цена отказа и даже сбоя БРЭО авиакосмического назначения обычно столь велика, что не имеет смысла создавать такие комплексы, не обеспечив близкую к абсолютной надежность, что регламентируется соответствующим национальным стандартом РФ [3]. Также актуальность проблемы совершенствования средств контроля и диагностики (СКД) БРЭО в известной степени объясняется недостаточным сроком службы отечественных электронных комплектующих элементов на фоне ограничений в поставке зарубежных больших интегральных схем (БИС). Одним из возможных вариантов компенсации недостаточного уровня отечественной элементной базы является использование оригинальных архитектурных решений для встроенных средств контроля и оценки функционального состояния БРЭО [4].

В настоящее время разработчики летательных (ЛА) и космических аппаратов (КА) стремятся обеспечить следующие показатели надежности [4]:

- срок активного существования БРЭО не менее 10.. .15 лет;

- вероятность безотказной работы за период САС более 0,75.0,85;

- коэффициент готовности за любой год эксплуатации более 0,995.0,999;

- умеренную стоимость проектирования и создания ЛА и КА.

В общем случае проблема надежности включает в себя вопросы оценки физического состояния аппаратурной составляющей системы и программных средств и на основе первичной диагностической информации обеспечение устойчивости системы к физическим неисправностям компонентов.

Увеличение САС БРЭО для ответственных применений обеспечивается СКД, которая выполняет следующие основные функции:

- непрерывный сбор и распределение данных от аналоговых и цифровых измерительных датчиков функциональных контрольных точек (ФКТ), встроенных в БРЭО для отражения текущего состояния его архитектуры как результата взаимодействия электрических, тепловых, радиационных, механических и других физических процессов, протекающих в БРЭО [5];

- обнаружение и локализация отказов оборудования;

- парирование сбоев и отказов за счет использования процедур динамического перераспределения бортовых задач на имеющиеся работоспособные ресурсы.

Традиционное решение проблемы предполагает введение той или иной формы избыточности, которая обеспечивается комплексом аппаратно-программных методов контроля работоспособности, диагностики состояния и локализации отказавшего элемента [6].

Временная избыточность (многократное выполнение функции оборудованием), информационная избыточность (помехоустойчивое кодирование) и программная избыточность (дополнительное программное обеспечение) эффективны для предотвращения сбоев, которые характеризуются малой продолжительностью и не требуют замены элементов БРЭО.

Для парирования устойчивых отказов применяется структурная (аппаратурная) избыточность, которая предполагает реализацию различных видов резервирования. Наиболее эффективны методы динамической избыточности. Одним из вариантов является реконфигурация структуры оборудования как процесс управления живучестью.

Увеличение САС современных БРЭО для ответственных применений связано как с разработкой встроенных средств контроля и диагностики состояния БРЭО, обеспечивающих восстановление его работоспособности при наличии избыточности, так и с внедрением СКД, обеспечивающих живучесть БРЭО путем реконфигурирования его структуры при отсутствии избыточности [7, 8]. Такие СКД осуществляют аппаратный контроль и работают в масштабе реального времени БРЭО, формируя сигнал его состояния. Встроенные СКД могут

сосредоточенными или распределенными и строиться на принципах функционального, тестового или комбинированного диагностирования.

С настоящее время разработке встроенных иерархических систем диагностирования и самодиагностирования сложного радиоэлектронного оборудования уделяется большое внимание. Некоторые результаты исследований в этой области представлены в [9-25].

Актуальность темы работы также подтверждается соответствием перечню критических технологий Российской Федерации, утвержденному Указом Президента РФ от 7 июля 2011 года № 899, содержащему «Технологии информационных, управляющих, навигационных систем».

Таким образом, для совершенствования средств контроля и диагностики состояния бортового радиоэлектронного оборудования для ответственных применений актуальными являются разработка и исследование комплексных моделей оценивания динамического состояния БРЭО и на их основе синтез устройств функционального контроля и диагностики (УФКД), обеспечивающих способность бортового оборудования парировать сбои и отказы средствами собственных ресурсов.

Перспективные пути улучшения показателей надежности БРЭО таковы:

- адаптация структуры СКД к иерархической структуре БРЭО;

- контроль параметров состояния БРЭО в масштабе реального времени с многокритериальной динамической приоритетностью сигналов ФКТ;

- безэталонная самодиагностируемость СКД и БРЭО путем структурного реконфигурирования.

Повышение быстродействия УФКД может быть достигнуто применением математических методов порядковой логики и теории множеств для обработки массивов первичной диагностической информации и, как следствие, адаптацией реляторных функциональных узлов к задачам технической диагностики.

К настоящему времени в решении рассматриваемой проблемы достигнуты значительные теоретически и практические результаты. Большой вклад в развитие математических методов в теории надежности внесли отечественные и

зарубежные ученые Ю.К. Беляев, Б.В. Гнеденко, А.Д. Соловьев, I. Bazovsky, R. Barlow, F. Proschan, D. Lloyd, M. Lipow. Теоретические и прикладные вопросы надежности технических систем, программного обеспечения в цифровых вычислительных комплексах исследовались А.М. Половко, Г.Н. Черкасовым, Б.С. Сотсковым и другими. Коллективами отечественных ученых, возглавляемых в различное время Ю.В. Гуляевым, А.В. Мозгалевским, П.П. Пархоменко, Е.С. Согомоняном, разработаны процедуры построения и анализа диагностических моделей технических объектов, методы оценки совокупности диагностических параметров, алгоритмы диагностирования. В настоящее время аспектами совершенствования систем контроля и диагностики летательных и космических аппаратов активно занимаются коллективы авторов во главе с Ю.Н. Кофановым, Т.Г. Самхарадзе и другие. Теоретические и практические аспекты применения непрерывной логики в кибернетике, позволяющие производить обработку сигналов на основе упорядоченного выбора, разработаны научными школами во главе с L. Zade, A. Kandel, F. Preparata, С.А. Гинзбургом, В.И. Левиным, П.Н. Шимбиревым. Важное теоретическое и прикладное значение имеет разработанный Л.И. Волгиным синтез устройств обработки и преобразования информации в элементном базисе реляторов - логических элементов, воспроизводящих элементарные операции бесконечнозначной логики. Контролирующие опросные устройства реляторного типа с фиксированной и изменяемой приоритетностью обработки дискретных сигналов предложены научным консультантом по диссертации А.П. Самойленко с соавторами.

Таким образом, объектом исследования настоящей работы являются средства контроля и диагностики БРЭО для ответственных применений.

Предмет исследования состоит в разработке методики структурно-логического синтеза встроенных распределенных устройств функционального контроля и диагностики БРЭО, работающих в реальном масштабе времени.

Целью исследования является совершенствование встроенных УФКД БРЭО путем повышения их производительности за счет способности собственными ресурсами парировать сбои и отказы в темпе реального времени,

что достигается применением в синтезируемых структурах УФКД быстродействующих реляторных устройств, реализующих операции порядковой логики; адаптацией структуры СКД к иерархической структуре БРЭО; многокритериальным динамическим приоритетным контролем параметров состояния БРЭО; безэталонной самодиагностируемостью УФКД и БРЭО посредством их структурного реконфигурирования.

Заявленная цель может быть достигнута решением таких основных задач,

как:

- анализ современных требований и перспективных путей совершенствования контрольно-диагностического обеспечения БРЭО;

- математический и структурный синтез иерархических встроенных УФКД БРЭО в базисе реляторных логически ориентированных контроллеров аналоговых сигналов ФКТ;

- структурный синтез функционально ориентированного контроллера прерываний с динамически изменяемым относительным интегральным приоритетом парирования отказов и сбоев БРЭО по вариациям сигналов ФКТ;

- разработка процедуры безэталонного самодиагностирования УФКД БРЭО на основе реконфигурирования его структуры;

- проверка реализуемости контролирующих опросных устройств разработанных схем бортовых УФКД посредством ПЛИС-технологий.

Тематика работы соответствует п. 1 «Разработка научных основ создания и исследования общих свойств и принципов функционирования элементов, схем и устройств вычислительной техники и систем управления» и п. 4 «Разработка научных подходов, методов, алгоритмов и программ, обеспечивающих надежность, контроль и диагностику функционирования элементов и устройств вычислительной техники и систем управления» областей исследований научной специальности 05.13.05 Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления.

1 АНАЛИЗ ПРИНЦИПОВ, МЕТОДОВ И МОДЕЛЕЙ СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ БОРТОВОГО РАДИОЭЛЕКТРОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ

1.1 Современные концепции проектирования БРЭО для ответственных применений

Развитие бортового оборудования в последние десятилетия характеризуется существенными трансформациями концепций построения БРЭО. Первые комплексы БРЭО создавались на основе независимого принципа, когда связи между подсистемами были минимальными и формировались радиальными соединениями типа «источник - приемник». На смену независимому пришел федеративный принцип, при котором различные системы используют общие ресурсы, для чего они объединены разветвленными мультиплексными каналами. Современное поколение бортового оборудования разрабатывается в соответствии с долгосрочной концепцией интеграции аппаратуры (ИМА) [26-32], когда БРЭО не разбивается на ряд автономных систем, а строится на основе единой вычислительной платформы. Функции отдельных систем бортового комплекса при этом выполняют программные средства, координирующие использование общих вычислительных ресурсов.

Концепция ИМА является результатом естественного эволюционного развития предшествующих принципов построения БРЭО - независимого и федеративного - и предполагает комплектование функциональных компонентов бортовой электроники на трех иерархических уровнях:

- нижний уровень иерархии формируется унифицированными конструктивно-функциональными модулями с встроенными вычислительными средствами ограниченных ресурсов;

- средний уровень иерархии образуют конструктивно стандартизованные мультипроцессорные вычислительные системы - крейты;

- верхний уровень иерархии представляет собой бортовую локальную вычислительную сеть, объединяющую вычислительные ресурсы крейтов посредством центрального сетевого интерфейса.

Специализированные крейты, используя программный контроль и защиту информации, обеспечивают живучесть БРЭО в тяжелых условиях эксплуатации, характеризующихся комплексом климатических, механических, электромагнитных, радиационных и других воздействий при жестких ограничениях на массогабаритные параметры и энергопотребление [33-36].

Анализ архитектурных особенностей эволюционного развития БРЭО во времени, а также в пространстве изменения целевой функции системы позволяет утверждать, что каждое новое поколение БРЭО воспроизводит совокупность основных функций, реализуемых оборудованием предшествующих поколений [37, 38], дополняя их ранее отсутствовавшими функциями. БРЭО, как целостная система, характеризуется пространственной и временной синхронной или асинхронной организованностью. Структурные отношения целостной системы вызывают изменения внутренних особенностей составляющих ее элементов, которые подчиняются общему закону функционирования системы.

Структура БРЭО предполагает динамическую устойчивость пространственно-временных связей элементов системы. Каждая система может рассматриваться как элемент системы более высокого порядка и одновременно подсистемы рассматриваемой системы - как системы более низкого порядка.

Многоуровневость (иерархичность) является характерной чертой сложных систем. Отдельные уровни системы реализуют определенные функции, а целостное функционирование системы представляет результат взаимодействия отдельных модулей всех иерархических уровней.

Одноуровневая и многоуровневая координация ветвей дерева функций системы (ДФС) является средством согласования подцелей подсистем и крейтов БРЭО, а также определяет организацию взаимодействия крейтов посредством интерфейсных связей. Интерфейсы бортового оборудования могут реализовываться по принципам циклического, синхронного, асинхронного,

приоритетного, поллингового взаимодействия. На последних уровнях декомпозиции ДФС предполагаются реализации элементарных функций (операторов) системы. Наиболее интенсивным взаимодействиям подвержены дополнительные функции, направленные на увеличение производительности, повышение надежности системы путем функционального и тестового контроля и диагностики состояния системы, реконфигурации ее структуры для обеспечения живучести. Взаимное вложение ДФС развивающихся (адаптивных, самоорганизующихся) систем идет по направлению расширения или сужения, совмещения или разделения набора реализуемых функций.

Основные показатели эффективности, такие как производительность, надежность, энергозатратность, массогабаритность, отказоустойчивость, помехоустойчивость и экономические показатели взаимосвязаны и взаимозависимы. Улучшение одной группы показателей качества неизбежно приводит к ухудшению других. Так, повышение надежности приводит к увеличению массогабаритности, повышению энергозатрат, усложнению конструкции, повышению тепловыделения и так далее.

Одним из направлений совершенствования архитектуры БРЭО является повышение степени ее однородности, регулярности и магистральности. Использование унифицированных типовых модулей с простыми связями способствует технологичности их изготовления и гарантирует применение инвариантного подхода к реализации диагностики состояния БРЭО [39].

Известно, что эффективными и жизнеспособными являются системы, структуры которых максимально соответствуют реализуемым функциям. При этом заданная совокупность функций в системе может реализовываться как многофункциональными модулями, так и специализированными подсистемами, предназначенными для реализации определенных функций. Анализ эволюции БРЭО показывает, то по мере развития его архитектуры, усложнения и расширения реализуемых ими функций наиболее эффективными и жизнеспособными являются системы, в которых расширение функциональных возможностей типовых модулей, находящихся на различных уровнях

иерархического дерева функций, опережает рост их сложности. Принцип многофункциональности непосредственно вытекает из закономерности повышения функциональной и структурной целостности систем.

Учитывая соизмеримость сроков разработки, изготовления, испытания и внедрения БРЭО со сроками его морального старения, возможны альтернативные решения возникающей проблемы:

- сокращение сроков проектирования за счет параллельного процесса выполнения независимых операций, использования типовых модулей, имитационного моделирования, автоматизации проектирования;

- разработка систем с учетом заложенной функциональной избыточности, создание условий функционально-структурной реконфигурации;

- разработка систем на принципах многофункциональности, модульности, однородности, способности к адаптивной перестраиваемости, самоорганизации по принципу открытых систем OSI (Open System Interconnection).

Так, в работе [2] обобщены результаты отечественного опыта проектирования и эксплуатации одного из видов БРЭО для ответственных применений - бортовых вычислительных систем (БВС) КА:

- разработаны модели, методы и инструментальные средства создания модульного программного и информационного обеспечения БВС;

- показано, что система обработки и передачи данных относится к классу систем жесткого реального времени и включена в контур управления процессами;

- принято решение о разработке структуры контроля состояния КА;

- в рамках предложенных концепций на основе существующих методов и средств диагностического анализа сложных систем обработки данных и управления, включая CASE-технологии, разработана единая методология определения требований и ограничений к реализуемым в БВС КА функциям;

- определены основные требования к структуре и функционированию информационного обеспечения БВС КА, интерфейсам обмена, телеметрии;

- показана необходимость разработки моделей и методов оптимизации отладки, методологии ее планирования и организации, выбора методов и средств обнаружения ошибок в соответствии с заданными критериями эффективности.

В [2] также выделены требующие скорейшего решения проблемы:

- переход к парадигме параллельного проектирования КА, позволяющему разрабатывать во всех подсистемах ФКТ, являющиеся информационными датчиками состояния систем с априорными допусковыми областями на каждый контролируемый параметр для каждого уровня иерархии ДФС каждой системы;

- создание типовых диагностических модулей на каждом иерархическом уровне БРЭО: СБИС, платы, блоки, подсистемы, система. Диагностическая система для каждой системы КА должна иметь вид иерархического дерева. Диагностические структуры должны быть информационно увязаны в единую интегрированную структуру анализа состояния КА в тестовом, функциональном или комбинированном вариантах. Каждая диагностическая структура должна обладать способностью парирования отказов и сбоев реконфигурированием своей структуры, то есть управлять видом избыточности;

- решение задачи «сторож сторожей» на основе оптимального варианта самодиагностирующейся мониторинговой структуры;

- как следствие описанных задач, возникает востребованная практикой необходимость в методе оценки надежности информационно-вычислительных систем с динамически изменяемой структурой.

1.2 Анализ требований к средствам контроля и диагностики БРЭО

В условиях деструктивного воздействия окружающей среды на бортовые системы для ответственных применений актуально обеспечение стойкости системы к отказам и катастрофоустойчивости.

Для обеспечения штатного функционирования БРЭО в течение заложенного на этапе проектирования САС, необходим постоянный контроль параметров бортовой аппаратуры. Для систем ответственного применения важно, чтобы возможные отказы функциональных подсистем были своевременно

обнаружены, локализованы и оперативно парированы для восстановления работоспособности. Исследования и разработки в области проектирования отказоустойчивого БРЭО проводят по двум направлениям:

- обнаружение и локализация отказов;

- отказоустойчивое управление.

Работы по обеспечению системной и фрагментарной надежности начинаются с задания требований к техническим характеристикам, показателям надежности. Для этого проводится нормирование надежности, распределение требований к надежности БРЭО на его составные части.

Требования по надежности БРЭО включают в себя:

- критерии отказа, критерии предельного состояния, понятие выходного эффекта для БРЭО;

- методы контроля и диагностики;

- ограничения по конструктивным, технологическим и эксплуатационным способам обеспечения надежности;

- требования к нормам и режимам отработки и заводских испытаний.

Номенклатуру задаваемых показателей надежности выбирают в

соответствии с требованиями стандартов, в частности, для КА используется национальный стандарт РФ [40].

Для современных БРЭО эта номенклатура, как правило, включает:

- срок активного существования;

- вероятность безотказной работы за САС;

- коэффициент готовности;

- выходной эффект БРЭО.

После определения количественных и качественных требований к надежности БРЭО решается задача централизованного распределения количественных требований к надежности в целом и по составным частям более низкого исходя из принципа равного влияния составных частей БРЭО на его надежность.

На более поздних этапах разработки уточняется распределение требований по надежности с использованием соотношений «надежность - стоимость», «надежность - энергопотребление», «надежность - масса», а также с учетом анализа последствий отказов, их критичности и перечня критичных элементов.

Цель анализа для обеспечения надежности - выявление критичных элементов, включение их в соответствующий перечень, разработка программы контроля с целью их устранения. Проектные анализы включают:

- анализ электромагнитной совместимости на уровне бортовой аппаратуры, интерфейса;

- тепловой анализ;

- механический анализ;

- расчет радиационной стойкости.

Бортовое оборудование для ответственных применений должно удовлетворять жестким и противоречивым требованиям. Решение сложных задач в режиме реального времени требует высокой производительности, большой емкости запоминающих устройств и высокой скорости ввода-вывода. Вместе с этим расположение БРЭО на борту ЛА или КА накладывает ограничения на его габариты, массу и энергопотребление. При этом БРЭО должно сохранять работоспособность в жестких климатических, механических условиях, условиях воздействия электромагнитных полей, ионизирующих излучений и радиации.

Создаваемая аппаратура и программное обеспечение должны иметь большой срок службы и возможность модификации при минимальных затратах. При этом при использовании импортной аппаратуры имеют место риски отсутствия гарантированной поставки в течение длительного срока эксплуатации. В тоже время отечественная элементная база уступает импортной. Чтобы обеспечить требуемые характеристики БРЭО с применением отечественной элементной базы, необходимы новые схемотехнические и алгоритмические решения и создание отечественных сверхбольших интегральных схем.

Заметная тенденция последних лет в повышении надежности ботового оборудования состоит в создании БРЭО, содержащего в своем составе устройства,

выполняющие функции контроля, диагностики и распознавания неисправностей. При этом важными составляющими общей архитектуры являются модуль сбора данных (мониторинга) и модуль определения состояния и диагностики. Модуль определения состояния использует экспертные правила или вычислительные процедуры для определения текущего состояния и выявления возможных неисправностей узлов и подсистем с указанием адреса и уровня приоритетности риска отказа. Модуль составления прогноза определяет техническое состояние контролируемого объекта в будущем с использованием моделей развития отказов.

Увеличение продолжительности эксплуатации, поддержка работоспособности оборудования при внешних деструктивных воздействиях внешней среды ставят вопросы идентификации их технического состояния посредством введения избыточности в виде самодиагностирующихся встроенных систем контроля и диагностики [41, 42].

Национальный стандарт РФ [43] устанавливает требования к информационной модели и к модели обработки информации, которым должна соответствовать открытая архитектура систем контроля и диагностики бортовых объектов в целях обеспечения их совместимости.

Примером международных стандартов может служить серия стандартов Европейской Космической кооперации (European Cooperation for Space, ECSS), которая реализована в стандарте ECSS-E-70-31A, посвященном управлению, проектированию и обеспечению надежности космических проектов. Формулировка этого стандарта принимает во внимание документы Международной Организации по Стандартизации ISO 9000. В соответствии с этим космическая система состоит из взаимосвязанных компонентов аппаратных и программных средств. Описанные системы строятся согласно формальной структуре. С этой целью вводится понятие модели космической системы (Space System Model, SSM), которая строится иерархически по принципу «сверху вниз» в элементах системы, отражающих функции системы.

Этим документом определено разложение системы на функции. Описание строится от самого высокого уровня: система, подсистема, набор, часть (аппаратные средства и модули), программное обеспечение.

Очевидно, что предъявляемые к БРЭО требования по массогабаритным параметрам, энергопотреблению, надежности, управлению живучестью могут быть реализованы только при наличии мощной и гибкой системы контроля и диагностики, обладающей возможностью адаптации к динамически изменяющимся условиям и состояниям функционирования БРЭО.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Панычев Сергей Андреевич, 2020 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Постановление Правительства РФ от 03.10.2015 г. № 1060 «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы».

2. Кульба В.В., Микрин Е.А., Павлов Б.В., Платонов В.Н. Теоретические основы проектирования информационно-управляющих систем космических аппаратов. Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова. РАН. - М: Наука, 2006.

3. ГОСТ Р 56526-2016 Требования надежности и безопасности космичесских систем, комплексов и автоматических космических аппаратов единичного (мелкосерийного) изготовления с длительными сроками активного существования. - М.: Стандартинформ, 2016.

4. Shangina E.A., Patraev V.E., Yakovlev A.V. Constructive Methods for Creating Reliable Spacecraft Information Suport // Авиакосмическое приборостроение. - 2014. - № 6. - С. 8-15.

5. Кофанов Ю.Н., Сотникова С.Ю. Виртуальное моделирование физических процессов в космической аппаратуре при построении кибернетических систем // Авиакосмическое приборостроение. - 2018. - № 4. -С. 36-44.

6. Wah B.W., Wiley Encyclopedia of Computer Science and Engineering, Vol. 1. - Wiley-interscience, 2008.

7. Щербаков Н.С., Самхарадзе Т.Г., Рыбин В.М. Построение универсальной встроенной иерархической системы диагностирования сложных радиоэлектронных комплексов // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. - 2012. - № 4. - С. 46-50.

8. Филиппов А.К. Основы математического моделирования динамически реконфигурируемых систем обработки информации // Проектирование и технология электронных средств. - 2008. - № 1. - С. 38-44.

9. Федосеев Е.П. Основные технологии создания высоконадежных бортовых вычислительных систем // Труды ГосНИИАС. Вопросы авионики. -2015. - Вып. 3. - С. 3-15.

10. Requirements Specification in Airborne Computer Resource (ACR) (RTCADO-255) // RTCA Std. - June, 2000.

11. Mirko Jakovlievic, Complexity Design Considerations for Integrated Modular Avionics. - Civil Avionics International Forum, China. - April, 2014.

12. Hayden S., Christa S., Shulman S. Advanced Diagnostic System on Earth Observing One // American Institute of Aeronautics and Astronautics. - 2005.

13. Макаров Н.Н. Синтез алгоритма функционирования информационно -управляющей системы контроля и диагностики состояния общесамолетного оборудования // Известия ВУЗов. Авиационная техника. - 2008. - № 1. - С. 46-50.

14. Русанов В.Н., Киселев А.Ю., Сильянов Н.В. Самодиагностируемая трехканальная бортовая вычислительная система с резервированием замещением // Авиакосмическое приборостроение. - 2015. - № 3. - С. 23-31.

15. Русанов В.Н., Куликов С.В. Многофункциональная самодиагностируемая бортовая вычислительная система для ответственных применений // Авиакосмическое приборостроение. - 2016. - № 5. - С. 14-21.

16. Русанов В.Н., Куликов С.В. Самодиагностируемый резервированный контроллер для ответственных применений // Промышленные АСУ и контроллеры. - 2017. - № 2. - С. 58-62.

17. Бугаев С.А., Донской С.В., Чирик Д.В., Щитов И.И. Реализация методов обеспечения отказоустойчивости бортового многопроцессорного вычислительного комплекса // Вестник воздушно-космической обороны. - 2016. -№ 4 (12). - С. 6-8.

18. Longden L. The Designing a Single Board Computers for Space Using the Most Advanced Processor and Mitigation Technologies // Proceedings of the European Space Components Conference/ European Space Agancy. - Toulouse, France. - 2002. -Pp. 313-316.

19. Czajkowski D.R., Strobel D.S. Li E. Radiation Hardened, High Performance Image Processing System for New Responsive Space Missions // Proceedings of the AIAA SPACE 2009 Conference & Explosition. American Institute of Aeronautics and Astronautics, USA. - 2009. - Pp. 153-160.

20. Hahn M., Elsner G. Advanced Integrated Control and Data Systems for Constellation Satellites // MAPLD International Conference. NASA Office of Logic Design, Washington, USA. - 2002. - Pp. 217-225.

21. Borgelt C. Prototype-based Classification and Clustering Habilitation Thesis. - Magdeburg: Otto-von-Guericke-Universitat Magdeburg. - 2009. - 350 p.

22. Russel Stuart J., Norvig Peter Artificial Intelligence: A Modern Approach (3rd Ed.). - New Jersey: Publishing House «Prentice Hall», 2010. - 1152 p.

23. Shelton C., Koopman P., Nace W. A Framework for Scalable Analysis and Design of System-Wide Graceful Degradation in Distributed Embedded Systems // Eighth IEEE International Workshop on Object-Oriented Real-Time Dependable Systems (WORDS 2003): Guadelajare (Mexico), Jan. 2003. - Guadelajare. - 2003. -P. 8.

24. Brockwell P.J., Davis R.A. Introduction to Time Series and Forecasting Springer Text in Statistics. - N.Y.: Springer-Verlag, 2002. - 350 p.

25. Friendman J.H. Strochastic Gradient Boosting // Comput. Statist. Data Anal. - 2002. - Vol. 38. - Pp. 367-378.

26. Парамонов П.П., Жаринов И.О. Интегрированные бортовые вычислительные системы: обзор современного состояния и анализ перспектив развития в авиационном приборостроении // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. - 2013. - № 2(82). - С. 1-17.

27. Джанджгава Г.И., Герасимов Г.И., Петкевичус П.Ю. Развитие интегрированных комплексов бортового оборудования навигации, управления и наведения летательных аппаратов в разработках Раменского приборостроительного конструкторского бюро // Авиакосмическое приборостроение. - 2008. - № 2. - С. 3-8.

28. Кофман М.М., Парамонов П.П., Сабо Ю.И. Интеграция на основе системной отказоустойчивости - перспективный путь проектирования комплексов бортового оборудования и обеспечения безопасности полетов // Авиакосмическое приборостроение. - 2005. - № 8. - С. 25-31.

29. Бабуров В.И., Пономаренко Б.В. Принципы интегрированной бортовой авионики. - СПб.: Агентство «РДК-Принт», 2005. - 448 с.

30. Итенберг И. Интегрированная модульная электроника - новая стратегия на рынке приборостроения // Новый оборонный заказ. Стратегии. -2010. - № 5. - С. 64-65.

31. Eveleens Rene L.C. Open Systems Integrated Modular Avionics - The Real Thing Mission Systems Engineering //- Educational Notes RTO-EN-SCI-176. - 2006. -Neuilly-sur-Seine, November, France. - RTO, Paper 2. - Pp. 2-1-2-22.

32. Fedosov E.A. IMA Russian Program - Overall presentation // European and Russian Joint Avionics Forum, Moscow. - 2009. - 15 p.

33. Савкин Л.В., Ширшаков А.Е., Новичков В.М. Построение реконфигурируемой системы функционального контроля и диагностики бортового комплекса управления космического аппарата // Авиакосмическое приборостроение. - 2015. - № 6. - С. 8-13.

34. Абрамов Н.С., Заднепровский В.Ф., Талалаев А.А., Фраленко В.П., Хачумов М.В. Перспективная система мониторинга и прогнозирования состояния космического аппарата на основе анализа интегрированной информации // Авиакосмическое приборостроение. - 2015. - № 6. - С. 33-48.

35. Данилкин Н.С., Булаев И.Ю. Система искусственного интеллекта на борту космических аппаратов // Электронная техника. Серия 1: СВЧ-техника. -2016. - № 3(530). - С. 88-91.

36. Макаров Н.Н., Солдаткин В.М. Методика формирования и использования информативных функций опасности отказов интегрированного комплекса бортового оборудования // Изв. вузов. Авиационная техника. - 2009. - № 4. - С. 45-51.

37. Балашов Е.П. Эволюционный синтез систем. - М.: Радио и связь, 1985. - 328 с.

38. Нечипоренко В.И. Структурный анализ систем. - М.: Сов. радио, 1977.

39. Тюкке Г.А., Паншеева С.Ю., Горева Т.И. Применение математического моделирования в технической диагностике // Изв. вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. - 2008. - № 6. - С. 50-54.

40. ГОСТ РО 1410-001-2009 Системы и комплексы космические. Порядок задания требований, оценки и контроля надежности. - М.: Стандартинформ, 2011.

41. Петраков А.В., Шаров В.П., Мхатришвили В.И. Контроль и диагностика аналоговых устройств в реальном масштабе времени // Вестник воздушно-космической обороны. - 2014. - № 1. - С. 82-87.

42. Агеев А.М., Бронников А.М., Буков В.Н., Гамаюнов И.Ф. Супервизорный метод управления технических систем с избыточностью // Известия РАН. Теория и системы управления. - 2017. - № 3. - С. 72-82.

43. ГОСТ Р ИСО 13374-2-2011 Контроль состояния и диагностика машин. Обработка, передача и представление данных. - М.: Стандартинформ, 2012.

44. Клюев В.В., Пархоменко П.П., Абрамчук В.Е. и др. Технические средства диагностирования. Справочник. - М.: Машиностроение, 1989.

45. Основы технической диагностики / Под ред. Пархоменко П.П. - М.: Энергия, 1976.

46. Пархоменко П.П., Согомонян Е.С. Основы технической диагностики. -М.: Энергоиздат, 1981. - 319 с.

47. Капур К., Ламберсон Л. Надежность и проектирование систем. - М.: Мир, 1980.

48. Диллон Б., Сингх Ч. Инженерные методы обеспечения надежности систем. - М.: Мир, 1984. - 380 с.

49. Диагностирование и прогнозирование технического состояния авиационного оборудования / Под ред. Синдеева И.М. -М.: Транспорт, 1984.

50. Биргер И.А. Техническая диагностика. - М.: Машиностроение, 1976. -

240 с.

51. Игнатьев М.Б., Мироновский Л.А., Юдович В.С. Контроль и диагностика робототехнических систем. - Л.: Ленинградский институт авиационного приборостроения, 1986.

52. Сердаков А.С. Автоматический контроль и техническая диагностика. -Киев: Техника, 1971.

53. Справочник специалиста «Надежность и эффективность в технике». Т. 9. Техническая диагностика. - М.: Машиностроение, 1987.

54. Мозгалевский А.В. Автоматический поиск неисправностей. - Л.: Машиностроение, 1967.

55. Калявин В.П., Мозгалевский А.В. Технические средства диагностирования. - Л.: Судостроение, 1984. - 208 с.

56. Кудрицкий В.Д., Синица М.А., Чинаев Е.П. Автоматический контроль радиоэлектронной аппаратуры. - М.: Сов. Радио, 1977.

57. Буков В.Н., Максименко И.М. Три подхода к задаче контроля технического состояния // Автоматика и телемеханика. - 1995. - № 3. -С. 165-178.

58. Дмитриев А.К., Мальцев П.А. Основы теории построения и контроля сложных систем. - Л.: Энергоатомиздат, 1988. - 192 с.

59. Химмельблау Д. Анализ процессов статистическими методами. - М.: Мир, 1983. - 960 с.

60. Васильев В.И., Гусев Ю.В., Иванов А.И. и др. Автоматический контроль и диагностика систем управления силовыми установками летательных аппаратов. - М.: Машиностроение, 1989.

61. Обнаружение изменений свойств сигналов и динамических систем / Под ред. М. Бассвиль, А. Банвениста. - М.: Мир, 1989.

62. Жиглявский А.А., Красковский А.Е. Обнаружение разладки случайных процессов в задачах радиотехники. - Л.: Ленинградский гос. университет, 1988.

63. Справочник по теории автоматического управления / Под ред. А.А. Красовского. - М.: Наука, 1987.

64. Граф Ш., Гессель М. Схемы поиска неисправностей. - М.: Энергоатомиздат, 1989.

65. Корноушенко Е.К. Восстановление скалярного сигнала на входе дискретной линейной стационарной системы // Автоматика и телемеханика. -1991. - № 6. - С. 84-94.

66. Мироновский Л.А. Функциональное диагностирование динамических систем (обзор) // Автоматика и телемеханика. - 1980. -№ 8. - С. 96-121.

67. Саяпин Ю.Л. Устройство поиска дефектов пониженной размерности // Автоматика и телемеханика. - 1992. -№ 2. - С. 200-203.

68. Жирабок А.Н., Шумский А.Е. Функциональное диагностирование непрерывных динамических систем, описываемых уравнениями с полиномиальной правой частью // Автоматика и телемеханика. - 1986. - № 8. -С. 154-164.

69. National Aeronautics and Space Administration NASA Technology Roadmaps TA 4: Robotics and Autonomous Systems. Draft. - 2015. - Pp. 50-58.

70. Данилин Н.С., Колесников Н.П., Димитров Д.М., Сабиров И.Х. Достаточно ли высокой надежности комплектующих для предотвращения нештатных ситуаций на борту космических аппаратов? // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. - 2014. - № 5. - С. 38-41.

71. Макаров Н.Н. Синтез алгоритма функционирования информационно -управляющей системы контроля и диагностики состояния общесамолетного оборудования // Известия ВУЗов. Авиационная техника. - 2008. - № 1. - С. 46-50.

72. Hahn M., Elsner G. Advanced Integrated Control and Data Systems for Constellation Satellites. - MAPLD International Conference. - NASA Office of Logic Design, Washington D.C., USA. - 2002.

73. Романов А.А. Смена парадигмы разработки инновационной продукции: от разрозненных НИОКР к цифровым проектам полного жизненного цикла // Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы. - 2017. -Т. 4. - Вып. 2. - С. 68-84.

74. Федосеев Е.П. Основные технологии создания высоконадежных бортовых вычислительных систем // Труды ГосНИИАС. Вопросы авионики. -2015. - Вып. 3. - С. 3-15.

75. Русанов В.Н., Королев С.А., Сильянов Н.В. Анализ структур и надежности бортовых вычислительных систем // Авиакосмическое приборостроение. - 2015. - № 7. - С. 18-30.

76. Hanck S. Reconfigurable computing. The theory and practice of FPGA-based computation. - Morgan Kaufmann Publ, 2007. - 944 p.

77. Gokhale M., Graham P. Reconfigurable Computing Accelerating Computation with Field Programmable Gate Arrays. - Springer Publ, 2005. - 238 p.

78. Савкин Л.В. Общие принципы аппаратно-программного построения и функционирования реконфигурируемой системы функционального контроля и диагностики бортового комплекса управления космического аппарата // Сб. ст. по материалам XLII межднар. науч.-практ. конф. № 2 (39). - Новосибирск: Изд. «СибАК», 2015. - 180 с. - С. 44-53.

79. Меланченко А.Г. Реконфигурация системы управления космического аппарата в условиях отказов // Космiчна наука i технология - 2013. - Т 19. -№ 4. - С. 8-16.

80. Лысенко А.В., Кремез Г.В. Многопроцессорная перестраиваемая бортовая вычислительная система с блоком управления реконфигурацией // Современные проблемы науки и образования. - 2012. - № 4. - С. 1-8. URL: htlp://science-education/ru/ru/article/view?id=6787 (дата обращения 13.08.2018).

81. Антимиров В.М., Уманский А.Б., Шалимов Л.Н. Бортовые вычислительные системы семейства «Малахит» для работы в экстремальных условиях // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. - 2013 - № 4 (42). - С. 19-27.

82. Бровкин А.Г., Бурдыгов Б.Г., Гордийко С.В. Бортовые системы управления космическими аппаратами. Учебное пособие под ред. А.С. Сырова. М.: Изд-во МАН-ПРИНТ, 2010.

83. Rusanov V.N., Silyanov N.V., Kiselev A.Yn. Samodiagnostiruemaya trehkanalnaya sistema s rezervirovaniem zamesheniem (Self-diagnosable three-channel airborne computing system with overriding backup). Aviakosmicheskoe priborostroenie. - 2015. - № 3. - Pp. 23-32.

84. Захаров Н.А., Клепиков В.И., Подхватилин Д.С. Управление избыточностью сетевых распределенных систем необслуживаемой авионики // Авиакосмическое приборостроение. - 2018. - № 3. - С. 3-12.

85. Вагин В.Н., Оськин П.В. Многоагентная моделирующая подсистема комплексов диагностики на основе моделей устройств // Известия РАН. Теория и системы управления. - 2006. - № 6. - С. 131-144.

86. Беззубов В.Ф. Управляющая вычислительная система высокой надежности с реконфигурацией // Информационно-измерительные и управляющие системы. - 2010. - № 3. - С. 46-50.

87. Месарович М., Мако Д., Такохара И. Теория иерархических многоуровневых систем. - М.: Мир, 1973.

88. Мозгалевский А.В., Волынский В.И., Гаскаров Д.В. Техническая диагностика судовой автоматики. - Л.: Судостроение, 1972.

89. Гаскаров Д.В., Голинкевич Т.А., Мозгалевский А.В. Прогнозирование технического состояния и надежности радиоэлектронной аппаратуры / Под ред. Т.А. Голинкевича. - М.: Сов. радио, 1974.

90. Жердев Н.К., Креденцер Б.П., Белоконь Р.Н. Контроль устройств на интегральных схемах / Под ред. Б.П. Креденцера. - Киев: Техника, 1986.

91. Согомонян Е.С., Слабаков Е.В. Самопроверяемые устройства и отказоустойчивые систем. - М.: Радио и связь, 1989.

92. Ломакин М.И., Миронов А.Н., Шестопалова О.Л. Многомодельная обработка измерительной информации в интеллектуальных системах прогнозирования надежности космических средств // Измерительная техника. -2014. - № 1. - С. 8-13.

93. Клингман Э. Проектирование микропроцессорных систем. Пер. с англ. - М.: Мир, 1980.

94. Самойленко А.П., Котеленко С.А. Алгоритмы синтеза реляторных структур для рангово-порядковой обработки информации // Синтез алгоритмов сложных систем. - Таганрог. - 1992. - Вып. 8. - С. 122 - 127.

95. Самойленко А.П., Самойленко И.А., Яцко Ф.Г. Устройство переменного приоритета. SU № 1383353. А1. - А.С. СССР. GO6F 9/46. Бюллетень № 11. 1988.

96. Самойленко А.П., Усенко О.А. Способ централизованного контроля N объектов. - Патент № 2198418 RU. 7G 05 В2 3/02. Бюллетень № 4. 2003.

97. Шимбирев П.Н. Непрерывно-логический преобразователь. - А.С. СССР 372678. . Бюллетень № 13. 1973.

98. Шимбирев П.Н. Структура непрерывно-логических функций // Автоматика и телемеханика. - 1987. - № 7. - С. 125-135.

99. Волгин Л.И. Синтез устройств для обработки и преобразования информации в элементном базисе реляторов. - Таллинн: Валгус, 1989. - 179 с.

100. Волгин Л.И., Зарукин А.И. Развитие элементного базиса реляторной схемотехники // Датчики и системы. - 2002. - № 3.

101. Волгин Л.И. Метасистема взаимоотношений алгебраических логик и сопутствующих исчислений, порождаемых функцией-аксиомой взвешенных степенных средних // Информационные технологии. - 2002. - № 7.

102. Волгин Л.И. Конъюнктивно-дизъюнктивный релятор. - Патент РФ № 2143730. Бюллетень № 36. 1999.

103. Волгин Л.И. Реляторные процессоры на основе графа Паскаля для адресно-ранговой идентификации, селекции и ранжирования аналоговых сигналов. - Тольятти: Поволжский технологический институт сервиса, 2000.

104. Волгин Л.И. Релятор и реляторная схемотехника: Логико-алгебраические основы и применения. Библиографический указатель и комментарии. Тольятти: ПТИС, 2002.

105. Евланов Л.Г. Контроль динамических систем. - М.: Наука, 1979. -

432 с.

106. Папернов А.А., Подымов В.Я. Методы упорядочения информации в цифровых системах. - М.: Наука, 1973.

107. Кендалл М., Стьюарт А. Многомерный статистический анализ и временные ряды. - М.: Мир, 1983.

108. Каган Б.М., Воителев А.И., Лукьянов Л.М. Системы связи УВМ с объектами управления в АСУ ТП. - М.: Сов. Радио, 1978.

109. Самойленко А.П., Панычев А.И., Панычев С.А. Синтез системы автоматического контроля работоспособности бортового радиоэлектронного комплекса // Известия ЮФУ. Технические науки. - 2015. - № 11 (172). - С. 166177.

110. Samoilenko A.P., Panychev A.I., Panychev S.A. Statistical Diagnostics of Irreversible Avionics As a Controlled Random Process // 2016 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON). Proceedings. - Moscow: National Research University "Higher School of Economics", Russia, Moscow, May 12-14, 2016. DOI: 10.1109/SIBCON.2016.7491722.

111. Самойленко А.П., Панычев А.И., Панычев С.А. Прикладные задачи системотехники проектирования радиотелекоммуникационных комплексов. -Ростов-на-Дону: Изд-во ЮФУ, 2016. - 280 с.

112. Самойленко А.П., Панычев А.И., Панычев С.А. Синтез системы автоматического контроля состояния подвижного состава // Труды Международной научно-практической конференции «Перспективные телекоммуникационные и информационные системы и технологии», Декабрь 2015 г. Технические науки. Рост. гос. ун-т. путей сообщения. Ростов н/Д, 2015. -206 с. - С. 91-96.

113. Шимбирев П.Н. Реализация непрерывно-логических функций операторами гибридной логики // Автоматика и телемеханика. - 1989. - № 5. -С. 126-133.

114. Левин В.И. Структурно-логические методы исследования сложных систем с применением ЭВМ. - М.: Наука, 1987. - 304 с.

115. Левин В.И. Основные обобщения непрерывной логики // Автомеханика и телемеханика. - 2001. - №10. - С. 223-235.

116. Левин В.И. Бесконечнозначная логика в задачах кибернетики. - М.: Радио и связь, 1982. - 176 с.

117. Гильборо Е.П., Челпанов И.Б. Обработка сигналов на уровне упорядоченного выбора. - М.: Сов. Радио, 1975. - 344 с.

118. Кофанов Ю.Н., Савкин Л.В. Бортовая реконфигурируемая система контроля и диагностики космического аппарата // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. - 2015. - №12. - С. 37-43.

119. Павлов А.Н. Методологические основы решения проблемы планирования структурно-функциональной реконфигурации сложных объектов // Изв. вузов. Приборостроение. - 2012. - Т. 55. - № 11. - С. 7-13.

120. Русанов В.Н., Сильянов Н.В., Киселев А.Ю., Пряничников С.В. Самодиагностируемая резервированная бортовая вычислительная система // Авиакосмическое приборостроение. - 2014. - № 2. - С. 16-28.

121. Филиппов А.К. Высоконадежные динамически реконфигурируемые системы обработки информации для ответственных применений // Проектирование и технология электронных средств.- 2008.- № 2.- С. 2-9.

122. Тихий И.И., Кашковский В.В. Организация диагностирования отказовых ситуаций различного типа в распределенных вычислительных системах // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. - 2009. -№ 10. - С. 53-57.

123. Lee E.A. The past, present and future of cyber-physical systems: a focus on model // Sensors. - 2015. - No. 15. - Pp. 4837-4869. DOI: 10.3390/s150304837.

124. Shi J., Wan J., Yan H., Suo H. A survey of cyber-physical systems // Proc. Of the Int. Conf. on Wireless Communications and Signal Processing. - 2011. DOI: 10.1109/WCSP.2011.6096958.

125. Khaitan S.K., Mccalley J.D. Design techniques and applications of cyber-physical systems: a survey // IEEE Systems Journal. - 2014. - Vol. 9. - Is. 2. - Pp. 350365. DOI: 10.1109/JSYST.2014.2322503.

126. Новиков Л.Г. Принципы конвейерной логической обработки сигналов // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика.- 2009.- № 1.- С.10-13.

127. Самойленко А.П., Рогозов Ю.И., Усенко О.А. Разборка адаптивной системы статистической диагностики по фактическому состоянию неравновесных

объектов управления // Приборы и системы управления. Управление, контроль, диагностика. - 2003. - №. 4. - С.55-64.

128. Кузьмин А.Б., Пригонюк Н.Д., Никоненко А.В. Методика исследования и практического применения статистической зависимости между параметрами авиационных радиотехнических объектов для коррекции допусков на параметры // Радиотехника. - 2011. - № 5. - С. 97-102.

129. Новицкий П.В. Оценка погрешностей результатов измерений. - 2-е изд., перераб. и доп. / П.В. Новицкий, И.А. Зограф. - Л.: Изд-во Энергоатомиздат. Ленингр. отд., 1991. - 304 с.

130. Горбань И.И. Теория гиперслучайных явлений: физические и математические основы / И.И. Горбань. - К.: Наук. думка, 2011. - 318 с.

131. Machekhin Yu. Physical models for analysis of measurement results // Measurement Techniques, Springer New York. - 2005. - Vol. 48. - № 6. - Pp. 555561.

132. РМГ 43-2001. Рекомендации по межгосударственной стандартизации. Государственная система обеспечения единства измерений. Применение «Руководства по выражению неопределенности измерений». Дата введения 200307-01.

133. Мачехин Ю. Модель измерения параметров нелинейных динамических систем / Ю. Мачехин, Ю. Курской // Системи обробки шформацп. - Х.: ХУ ПС, 2012. - Вип. 1 (99). - С. 169-175.

134. Мачехин Ю. Анализ результатов измерений в нелинейных динамических системах / Ю. Мачехин, Ю. Курской // Системи обробки шформацп. - Х.: ХУ ПС, 2012. - Вип. 4 (102). - С. 169-175.

135. Мачехин Ю. Энтропийный анализ динамических переменных / Ю. Мачехин, Ю. Курской // Системи обробки шформацп. - Х.: ХУ ПС, 2013. -Вип. 1 (108). - С. 100-104.

136. Schuster H. Deterministic chaos / H. Schuster. - Physik-Verlag Weinheim, 1984. - 240 p.

137. Stania G. Quantum Chaotic Scattering in Atomic Physics / G. Stania, H. Walther // Ericson Fluctuations in Photoionization Physical Review Letters. - 4 November 2005.

138. Владимиров С.Н. Управление энтропией динамических систем с дискретным и непрерывным временем / С.Н. Владимиров, А.А. Штраух // Журнал технической физики. - 2004. - Том 74. - Вып. 7.

139. Абрамов Н.С., Заднепровский В.Ф., Талалаев А.А., Фраленко В.П., Хачумов М.В. Перспективная система мониторинга и прогнозирования состояния космического аппарата на основе анализа интегрированной информации // Авиакосмическое приборостроение. - 2015. - № 6. - С. 33-48.

140. Кузьмин А.Б. Достоверность допусковых методов контроля сложных технических систем // Изв. АН СССР. Сер. Автоматика и телемеханика. - 1987. - №2 10.

141. Овсянников А.С., Бурова М.А. Расчет контрольных допусков на параметры динамического объекта // Инфокоммуникационные технологии. -2015. - Т. 13. - № 3. - С. 345-350.

142. Бурова М.А., Косолапов А.М., Овсянников А.С. Контроль однопараметрического динамического объекта с памятью // Инфокоммуникационные технологии. - 2014. - Т. 12. - № 2. - С. 86-88.

143. Вентцель Е.С. Теория вероятностей: Учеб. Для вузов. - 7-е изд. стер. / Е.С. Вентцель. - М.: Высш. шк., 2001. - 575 с.

144. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. - М.: Радио и связь, 1982.

145. Тихонов В.И., Шахтарин Б.И., Сизых В.В. Случайные процессы. Примеры и задачи. Т. 1. Случайные величины и процессы: Учеб. пособие для вузов. Под ред. В.В. Сизых. - М.: Радио и связь, 2003. - 400 с.

146. Хастингс Н., Пикок Дж. Справочник по статистическим распределениям. - М.: Статистика, 1980.

147. Переверзев Е.С. Надежность и испытания технических систем. -Киев: Наук. думка, 1990. - 328 с.

148. Авдеев В.А. Организация ЭВМ и периферия с демонстрацией имитационных моделей. - М.: ДМК Пресс, 2014. - 708 с.

149. Agrawala A., Tripathi S., Ricard G. Adaptive routing using a virtual waiting time technique // IEEE Trans. Software Eng. - 1982. - Vol. SE-8. - No. 1. -Pp. 76-82.

150. Edvin E. Kligman, Microprocessor systems design // Prentice-Hall, Inc. Englewood Cliffs, New Jersy, 1987.

151. Гачечиладзе Т.Г., Панчвидзе К.М. Применение теории экспертронов в задаче диагностирования состояния энергосистемы // Автоматика и телемеханика. - 1996. - № 3. - С. 128-134.

152. Самойленко А.П., Рогозов Ю.И., Усенко О.А. Программный анализатор стохастических моделей для систем контроля и диагностики состояния технологических объектов // Свидетельство Госпатента РФ об официал. регистр. программы для ЭВМ № 200 26 10727 от 17.05.02 г.

153. Гузик В.Ф., Самойленко А.П., Панычев С.А. Логико-порядковая модель контроллера доступа к канальным ресурсам локальной сети // Новые технологии и проблемы технических наук: Сборник научн. трудов по итогам междунар. научно-практ. конф. (Красноярск, 6 ноября 2014 г.). - Красноярск, 2014. - С. 103-106.

154. Панычев С.А., Самойленко А.П. Математическая модель бортовой информационно-коммутационной системы // Проблемы автоматизации. Регионально управление. Связь и автоматика. - ПАРУСА-2015 / Сборник трудов IV Всеросс. научн. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов, г. Геленджик, 29-30 октября 2015 г. - Ростов-на-Дону: Изд-во ЮФУ, 2015. - Т. 2. - 328 c. -С. 101-105.

155. Панычев С.А., Самойленко А.П. Модель управления трафиком бортовой инфокоммуникационной сети // Сотрудничество стран БРИКС для устойчивого развития: материалы Международной научно-практической конференции молодых ученых стран БРИКС (Ростов-на-Дону, 24-26 сентября 2015 г.): в 2 т. / под общ. ред. М.А. Боровской, В.В. Высокова, И.К. Шевченко, А.Ю. Архипова. - Ростов-на-Дону: Изд-во ЮФУ, 2015. - Т. 2. - 2015. - 306 с. С. 137-141.

156. Самойленко А.П., Панычев С.А. Модель коммутационной системы бортовой инфокоммуникационной сети // Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий: Материалы международной научно-практической конференции / Научн. ред. А.Н. Тихонов; Общ. ред. С.У. Увайсов; Отв. ред. И.А. Иванов. - М.: НИУ ВШЭ, 2015. - 627 с. - С. 226-228.

157. Гузик В.Ф., Самойленко А.П., Панычев А.И., Панычев С.А. Комплексирование аппаратно-программных средств контроля и диагностики бортового комплекса управления космического аппарата // Инженерия для освоения космоса. Сборник научных трудов IV Всероссийского молодежного Форума с международным участием. Национальный исследовательский Томский политехнический университет. - 2016. - С. 150-153.

158. Гузик В.Ф., Самойленко А.П., Панычев С.А. Логический синтез контроллера доступа к канальным ресурсам терминалов промышленной локальной сети // Известия ЮФУ-ДонНТУ. Материалы Пятнадцатой Междунар. научн.-практ. конфер. «Практика и перспективы развития партнерства в сфере высшей школы». В 3-х кн. - Таганрог: Изд-во ЮФУ, 2014. - № 14. - Кн. 1. -176 а - С. 85-89.

159. Панычев С.А. Контроллер доступа с динамически изменяемым приоритетом для телекоммуникационной сети // Инновационные, информационные и коммуникационные технологии: сборник трудов ХШ Международной научно-практической конференции. - Москва: Ассоциация выпускников и сотрудников ВВИА им. проф. Жуковского. - 2016. - С. 102-105.

160. Самойленко А.П., Панычев А.И., Панычев С.А. Оценка надежности программных продуктов // Современные информационные технологии: тенденции и перспективы развития: материалы XXIII научной конференции; Южный федеральный университет. - Ростов-на-Дону: Изд-во ЮФУ, 2016. -277 с. - С. 220-225.

161. Самойленко А.П., Панычев А.И., Панычев С.А. Анализ моделей надежности программных средств защиты информации // Современные проблемы и задачи обеспечения информационной безопасности: Труды Международной

научно-практической конференции «СИБ-2016». - Москва. - Апрель 2016. - С. 93-101.

162. Гузик В.Ф., Самойленко А.П., Панычев С.А. Программный модуль прогностики надежности программных средств бортового оборудования // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2017614009, 05 апреля 2017 года.

163. Панычев С.А. Контроллер доступа с динамически изменяемым приоритетом для системы цифровой коммутации // Проблемы современной системотехники: сборник научных статей. Выпуск X. - Таганрог: Издательство Южного федерального университета, 2016. - 149 с. - С. 34-40.

164. Панычев С.А. Проектирование контроллера внешних прерываний с интегральным динамическим критерием приоритета // Компьютерные и информационные технологии в науке, инженерии и управлении «КомТех-2017»: Материалы Всероссийской научно-технической конференции с международным участием. - Таганрог, 6-9 июня, 2017 г. - С. 158-163.

165. Самойленко А.П., Панычев А.И., Панычев С.А. Контроллер доступа беспроводной локальной сети с динамически изменяемым приоритетом // 26-я Международная Крымская конференция «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии» (КрыМиКо'2016). - Севастополь, 4-10 сентября 2016 г.: материалы конф. в 13 т. - Москва, Минск, Севастополь, 2016. - Т. 4. - С. 637-644.

166. Самойленко А.П., Панычев А.И., Панычев С.А. Синтез контроллера внешних прерываний с динамически изменяемым приоритетом // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем. 2016. Сборник трудов / под общ. ред. академика РАН А.Л. Стемпковского. - М.: ИППМ РАН, 2016. - Часть III. - С. 212-219.

167. Sergey Panychev, Vyacheslav Guzik, Anatoly Samoylenko, Andrey Panychev, The prerequisites of forming a risk management system in the design of facilities space application // MATEC Web of Conferences 102, 01030 (2017) V International Forum for Young Scientists "Space Engineering" DOI: 10.1051/matecconf/201710201030/.

168. Samoylenko A.P., Panychev A.I., Panychev S.A. Probabilistic Model of Data Flow Formation in Wireless Communication Networks // Radiation and Scattering of Electromagnetic Waves (RSEMW), 2017. 26-30 June 2017. Electronic DOI: 10.1109/RSEMW.2017.8103644.

169. Панычев С.А. Оценка значимости параметров допускового контроля бортового радиоэлектронного комплекса // Проблемы современной системотехники: сборник научных статей. Таганрог: Изд-ль ИП Ступин С.А., 2017. - 240 с. - С. 73-78.

170. Панычев С.А. Оценка значимости вариаций контролируемых параметров бортового радиоэлектронного комплекса // Информационные системы и технологии: фундаментальные и прикладные исследования: Материалы II Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов, магистрантов и студентов, 23-27 октября 2017 года, Таганрог.

171. Panychev S.A., Guzik V.F., Samoylenko A,P., Panychev A.I., Vaganova A.A. Estimation of the significance of parameters variation in the electronic equipment monitoring and diagnostics system // Proceedings of IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS'2018). Kazan. Russia. September 14-17. 2018. P. 450-455.

172. Samoilenko A.P., Panychev A.I., Panychev S.A. Design Principles of Integrated Criteria for the Evaluation of Effectiveness of Control Systems Survivability Avionics // Proceedings of IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS'2016). -. Yerevan. - October, 14-17, 2016. - P. 252-255.

173. Samoylenko A.P., Panychev A.I., Panychev S.A. Technologies of aggregation for integral criteria of evaluating the efficiency of on-board computer systems // 2017 Second Russia and Pacific Conference on Computer Technology and Applications (RPC). - Vladivostok, Russia, 25-29 Sept. 2017. DOI: 10.1109/RPC.2017.8168089.

174. Гузик В.Ф., Самойленко А.П., Панычев А.И., Панычев С.А. Критерии значимости вариаций в сигналах датчиков встроенной системы допускового контроля электронного оборудования // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. Электронный научный журнал. - 2017. - №4 (19). -

URL: https://moit.vivt.ru/wp-content/uploads/ 2017/10/GuzikSoavtori_4_1_17.pdf (дата обращения 01.06.2018).

175. Lesh F. Software Development Aids in Distributed Microprocessor System // Proc. 1977 Jnt. Sump. MINI and MIKRO Comput. MINI77, Monthreal. - Pp. 88-90.

176. George A. Smith, Computer interfacing. B.A. (Hons), C. Eng. M.I.E.E. -Newnes. Oxford, Boston, 1999.

177. Фритч В. Применение микропроцессоров в системах управления. -М.: Мир, 1984. - 464 с.

178. Авдеев В.А., Гузик В.Ф. Компьютеры: шины, контроллеры, периферийные устройства: Учеб. пособие. - М.: Радио и связь, 2001. - 480 с.

179. Микропроцессорное управление технологическим оборудованием микроэлектроники / Под. ред. А.А. Сазонова. - М.: Радио и связь, 1988. - 264 с.

180. Иыуду К.А. Надежность, контроль и диагностика вычислительных машин и систем. - М.: Высшая школа, 1989.

181. Сажин С.Г., Луконин В.П., Бахметова Н.А. Методы диагностики информационно-измерительных каналов АСУТП. Инвариантный подход // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. - 2008. - № 2.- С. 51-53.

182. Бакулин В.Н., Малков С.Ю., Гончаров В.В. Ковалев В.И. Управление обеспечением стойкости сложных технических систем. - М.: Физматлит, 2006.

183. Chow Y.-C., Kohler W. Models for Dynamic Load Balancing in a Heterogenerous Multiple Processor System // IEEE Trans. Comput. - Vol. C-28. -No. 5. - Pp. 354-362.

184. Самойленко А.П., Усенко O.A. Логический синтез адаптивного контроля и диагностики функционирования иерархических управляющих микропроцессорных систем. Депонировано ВИНИТИ №3293-В99, 1999, С. 56.

185. Шидловский С.В., Сырямкин В.И. Исследование функциональных возможностей перестраиваемых структур // Телекоммуникации. - 2009. - № 12. -С. 2-7.

186. Гузик В.Ф., Самойленко А.П., Панычев С.А. Обоснование актуальности и проблемности решения задачи отказоустойчивости бортовых

вычислительных комплексов космического применения // Материалы 10-го Междунар. научн.-практ. семинара «Практика и перспективы развития партнерства в сфере высшей школы». Г. Донецк, 4-7 мая 2009 г. В 2-х томах. Т. 1. - Донецк: Изд-во ДонНТУ, 2009. - 298 с. - С. 207-214.

187. Самойленко А.П., Панычев А.И., Панычев С.А. Самодиагностирование матричных бортовых вычислительных систем // Компьютерные и информационные технологии в науке, инженерии и управлении «КомТех-2016»: Материалы Всероссийской научно-технической конференции с Международным участием. - Таганрог. - 7-10 июня, 2016 г. - С. 98-102.

188. Самойленко А.П., Панычев А.И., Панычев С.А. Архитектурные особенности реализации отказоустойчивого бортового вычислительного комплекса для летательного аппарата безаэродромного базирования // XI международная научная конференция по амфибийной и безаэродромной авиации. Тезисы докладов. Геленджик. 23-24 сентября 2016 г. - С. 43.

189. Samoilenko A.P., Panychev A.I., Panychev S.A. Architectural features of implementation of the failover onboard computer system for an aircraft without airfield basing // XI International Scientific Conference on amphibious and airfield free basing aviation. Abstracts. Gelendzhik. - 2016. September 23-24. - P. 81.

190. Самойленко А.П., Панычев А.И., Панычев С.А. Архитектурные особенности реализации отказоустойчивого бортового вычислительного комплекса для летательного аппарата безаэродромного базирования // Сборник докладов XI международной научной конференции по амфибийной и безаэродромной авиации «Гидроавиасалон-2016». - Сентябрь 23-24. - 2016. Часть II. - С. 97-102.

191. Панычев С.А. Безэталонный способ контроля работоспособности бортовой вычислительной системы в конструктиве концепции IMA // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. - 2018. - Т.6. -№ 1. - URL: https://moit.vivt.ru/wp-content/uploads/2018/01/Panichev %20_1_1_18. pdf (дата обращения 01.06.2018).

192. Samoylenko A.P., Panychev A.I., Panychev S.A. Evaluation of telecommunication system reliability via stress testing // 2017 IEEE International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON) June 29-30, 2017, Astana, Kazakhstan. DOI: 10.1109/SIBC0N.2017.7998430.

193. Vyacheslav Guzik, Anatoly Samoylenko, Andrey Panychev, Sergey Panychev, Reconfiguring of structure as self diagnosis tool of on-board computers // 15th East-West Design & Test Symposium (EWDTS), 2017 IEEE, Novi Sad, Serbia, Sept 29 - Oct 2, 2017. DOI: 10.1109/EWDTS.2017.8110106.

194. Дегтярев Ю.И. Методы оптимизации. - М.: Сов. радио, 1980. - 272 с.

195. Каляев И.А., Левин И.И., Семерников Е.А., Шмойлов В.И. Реконфигурируемые мультиконвейерные вычислительные структуры. - Ростов-на-Дону: Изд-во ЮНЦ РАН, 2008. - 393 с.

196. Беляков А.С., Путан Д.Б., Романов Д.А., Хахулин А.А. Интегрированная вычислительная среда малого космического аппарата // Авиакосмическое приборостроение. - 2008. - № 6. - С. 43-47.

197. Гобчанский О. Проблемы создания бортовых вычислительных комплексов малых космических аппаратов // Современные технологии автоматизации. - 2001. - № 4. - С. 28-34.

198. Телец В., Цыбин С., Быстрицкий А., Подъяпольский С. ПЛИС для космических применений. Архитектурные и схемотехнические особенности // Электроника: наука, технология, бизнес. - 2005. - № 6(64). - С. 44-49.

199. Вдовин П.М. Инструментальная система проектирования AFDX // Труды МФТИ. - 2015. - Том. 7. - № 2. - С. 131-137.

200. Солохина Т.В., Петричкович Я.Я., Шейнин Ю.Е. Технология SpaceWire для параллельных систем и бортовых распределенных компьютеров // Электроника: НТБ. - 2007. - № 1. - С. 38-49.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Программный модуль прогностики надежности программных средств

бортового оборудования

Полный исходный код программы

<?xml version-'1.0" encoding="utf-8"?> <configuration> <startup>

<supportedRuntime version="v4.0" sku=".NETFramework,Version=v4.0"/></startup> </configuration>

using System;

using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Threading.Tasks; using System.Windows.Forms;

namespace ReliabilityPredict {

static class Program {

/// <summary>

/// Главная точка входа для приложения.

/// </summary>

[STAThread]

static void Main() {

Application.EnableVisualStyles();

Application. SetCompatibleTextRenderingDefault(false);

Application.Run(new RP_MainWindow());

}

}

}

<?xml version-"1.0" encoding-"utf-8"?>

<Project ToolsVersion-" 12.0" xmlns="http://schemas.microsoft.com/developer/msbuild/2003"> <PropertyGroup> <PublishUrlHistory>publish\</PublishUrlHistory> <InstallUrlHistory /> <SupportUrlHistory /> <UpdateUrlHistory /> <BootstrapperUrlHistory /> <ErrorReportUrlHistory /> <FallbackCulture>ru-RU</FallbackCulture> <VerifyUploadedFiles>false</VerifyUploadedFiles> </PropertyGroup> </Project>

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<Project ToolsVersion=" 12.0" DefaultTargets="Build" xmlns="http://schemas.microsoft.com/developer/msbuild/2003"> <Import Project="$(MSBuildExtensionsPath)\$(MSBuildToolsVersion)\Microsoft.Common.props"

Condition="Exists('$(MSBuildExtensionsPath)\$(MSBuildToolsVersion)\Microsoft.Common.props')" /> <PropertyGroup>

<Configuration Condition=" '$(Configuration)' == '' ">Debug</Configuration> <Platform Condition=" '$(Platform)' == '' ">AnyCPU</Platform> <ProjectGuid>{32EB190B-8F69-4A83-9B0A-6FA170727372}</ProjectGuid> <OutputType>WinExe</OutputType> <AppDesignerFolder>Properties</AppDesignerFolder> <RootNamespace>ReliabilityPredict</RootNamespace> <AssemblyName>ReliabilityPredict</AssemblyName> <TargetFrameworkVersion>v4. 0</TargetFrameworkVersion> <FileAlignment>512</FileAlignment> <TargetFrameworkProfile /> <PublishUrl>publish\</PublishUrl> <Install>true</Install> <InstallFrom>Disk</InstallFrom> <UpdateEnabled>false</UpdateEnabled> <UpdateMode>Foreground</UpdateMode> <UpdateInterval>7</UpdateInterval> <UpdateIntervalUnits>Days</UpdateIntervalUnits> <UpdatePeriodically>false</UpdatePeriodically> <UpdateRequired>false</UpdateRequired> <MapFileExtensions>true</MapFileExtensions> <ApplicationRevision>0</ApplicationRevision> <ApplicationVersion>1.0.0.%2a</ApplicationVersion> <IsWebBootstrapper>false</IsWebBootstrapper> <UseApplicationTrust>false</UseApplicationTrust> <BootstrapperEnabled>true</BootstrapperEnabled> </PropertyGroup>

<PropertyGroup Condition=" '$(Configuration)|$(Platform)' == 'Debug|AnyCPU' "> <PlatformTarget>AnyCPU</PlatformTarget> <DebugSymbols>true</DebugSymbols> <DebugType>full</DebugType> <Optimize>false</Optimize> <OutputPath>bin\Debug\</OutputPath> <DefineConstants>DEBUG;TRACE</DefineConstants> <ErrorReport>prompt</ErrorReport> <WarningLevel>4</WarningLevel> <RunCodeAnalysis>true</RunCodeAnalysis> </PropertyGroup>

<PropertyGroup Condition=" '$(Configuration)|$(Platform)' == 'Release|AnyCPU' "> <PlatformTarget>AnyCPU</PlatformTarget> <DebugType>pdbonly</DebugType> <Optimize>true</Optimize> <OutputPath>bin\Release\</OutputPath> <DefineConstants>TRACE</DefineConstants> <ErrorReport>prompt</ErrorReport> <WarningLevel>4</WarningLevel> </PropertyGroup> <PropertyGroup>

<ApplicationIcon>RP.ico</ApplicationIcon> </PropertyGroup> <ItemGroup> <Reference Include="System" /> <Reference Include="System.Core" />

<Reference Include="System.Windows.Forms.DataVisualization" /> <Reference Include="System.Xml.Linq" /> <Reference Include="System.Data.DataSetExtensions" /> <Reference Include="Microsoft.CSharp" /> <Reference Include="System.Data" />

<Reference Include="System.Deployment" /> <Reference Include="System.Drawing" /> <Reference Include="System.Windows.Forms" /> <Reference Include="System.Xml" /> </ItemGroup> <ItemGroup> <Compile Include="RP_MainWindow.cs"> <SubType>Form</SubType> </Compile>

<Compile Include="RP_MainWindow.Designer.cs">

<DependentUpon>RP_MainWindow.cs</DependentUpon> </Compile>

<Compile Include="Program.cs" /> <Compile Include="Properties\AssemblyInfo.cs" /> <EmbeddedResource Include="RP_MainWindow.resx"> <DependentUpon>RP_MainWindow.cs</DependentUpon> <SubType>Designer</SubType> </EmbeddedResource>

<EmbeddedResource Include="Properties\Resources.resx"> <Generator>ResXFileCodeGenerator</Generator> <LastGenOutput>Resources.Designer.cs</LastGenOutput> <SubType>Designer</SubType> </EmbeddedResource>

<Compile Include="Properties\Resources.Designer.cs"> <AutoGen>True</AutoGen>

<DependentUpon>Resources.resx</DependentUpon> <DesignTime>True</DesignTime> </Compile>

<None Include="Properties\Settings.settings"> <Generator>SettingsSingleFileGenerator</Generator> <LastGenOutput>Settings.Designer.cs</LastGenOutput> </None>

<Compile Include="Properties\Settings.Designer.cs"> <AutoGen>True</AutoGen>

<DependentUpon>Settings.settings</DependentUpon> <DesignTimeSharedInput>True</DesignTimeSharedInput> </Compile> </ItemGroup> <ItemGroup> <None Include="App.config" /> </ItemGroup> <ItemGroup> <Content Include="RP.ico" /> </ItemGroup> <ItemGroup>

<BootstrapperPackage Include="Microsoft.Net.Framework. 3.5.SP1"> <Visible>False</Visible>

<ProductName>Microsoft.Net.Framework.3.5.SP1</ProductName> <Install>true</Install> </BootstrapperPackage> </ItemGroup>

<Import Project="$(MSBuildToolsPath)\Microsoft.CSharp.targets" />

<!-- To modify your build process, add your task inside one of the targets below and uncomment it.

Other similar extension points exist, see Microsoft.Common.targets. <Target Name="BeforeBuild"> </Target>

<Target Name="AfterBuild"> </Target> --> </Project>

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.ComponentModel;

using System.Data;

using System.Drawing;

using System.Linq;

using System.Text;

using System.Windows.Forms;

namespace ReliabilityPredict

{

public partial class RP_MainWindow : Form {

public RP_MainWindow() {

InitializeComponent();

}

// On press CALC Button

private void buttonCalc_Click(object sender, EventArgs e) {

List<double> readyArray = new List<double>();

// list to collect readyArray.Clear();

// Get input data

string inputString = textBoxInputNums.Text;

// Split and delete spaces

string[] inputStringSplited = inputString.Split(' ');

for (int i = 0; i < inputStringSplited.Length; i++) {

if (inputStringSplited[i] != "") readyArray.Add(Convert.ToDouble(inputStringSplited[i]));

}

// Clear input texp box textBoxInputNums.Text = null;

// Sort and get back to text box readyArray. Sort();

// Find all values

double lambda = findC(readyArray) * (findM(readyArray) - readyArray.Count()); double next = 1 / lambda;

readyArray. Add(next);

readyArray.ForEach(putDataToTextBoxBack); double sumOfTi = 0;

for (int i = 0; i < readyArray.Count(); i++) { sumOfTi += readyArray[i];

}

// Make P(t)

chartPt.ChartAreas[0].AxisX.Minimum = 0d; chartPt.ChartAreas[0].AxisX.Maximum = sumOfTi; chartPt.ChartAreas[0].AxisY.Minimum = 0d; chartPt.ChartAreas[0].AxisY.Maximum = 1d; chartPt.ChartAreas[0].AxisX.Interval = Math.Round((sumOfTi / 5),2);

chartPt.ChartAreas[0] .AxisX.Title = "t, час";

chartPt.ChartAreas[0].AxisX.MajorGrid.LineColor = Color.LightGray; chartPt.ChartAreas[0].AxisY.MajorGrid.LineColor = Color.LightGray;

// Make P(lam)

chartLa.ChartAreas[0].AxisX.Minimum = 0d; chartLa.ChartAreas[0].AxisX.Maximum = sumOfTi; chartLa.ChartAreas[0].AxisY.Minimum = 0d;

chartLa. ChartAreas [0]. AxisX. Interval = Math.Round((sumOfTi / 5), 2); chartLa. ChartAreas [0]. AxisX. Title = "t, час";

chartLa.ChartAreas[0].AxisX.MajorGrid.LineColor = Color.LightGray; chartLa.ChartAreas[0].AxisY.MajorGrid.LineColor = Color.LightGray;

// Temp data double lastSumOfTi = 0; double nextSumOfTi = 0; double lastYLower = 0; double lastYHigher = 0; int splineNum = 0; int lineNum = 1; double intens = 0;

// Clear all charts and re-add again chartPt.Series.Clear(); chartLa. Series.Clear(); chartLa.Series.Add("0");

chartLa.Series[0].ChartType = System.Windows.Forms.DataVisualization.Charting.SeriesChartType.Line; chartLa.Series[0].BorderWidth = 4; chartLa.Series[0].Color = Color.LimeGreen;

// Build chart on every interval

for (int itt = 0; itt < readyArray.Count(); itt++) {

// Add Series for 1 interval chartPt.Series.Add("Spline" + itt.ToString()); chartPt.Series[splineNum].ChartType = System.Windows.Forms.DataVisualization.Charting.SeriesChartType.Spline; chartPt.Series[splineNum].BorderWidth = 4; chartPt.Series[splineNum].Color = Color.BlueViolet;

// Create temp list of double

List<double> trimmedList = new List<double>();

trimmedList. Clear() ;

trimmedList.Add(O);

// Fill temp list with value of entered doubles

for (int x = 0; x <= itt ; x++) {

trimmedList. Add(readyArray [x]);

}

// Sum all values of temp list nextSumOfTi = trimmedList.Sum();

// Add 1st point to P(t) chart

lastYHigher = Math.Exp(-(findC(trimmedList) * (findM(trimmedList) - trimmedList.Count()) * lastSumOfTi)); chartPt.Series[splineNum].Points.AddXY(lastSumOfTi, lastYHigher);

// Find step of points

double stepOfChart = (nextSumOfTi - lastSumOfTi) / 10;

// Build inner interval points double additStepToChart = lastSumOfTi; for (int additStep = 0; additStep < 8; additStep++) { additStepToChart += stepOfChart;

chartPt.Series[splineNum].Points.AddXY(additStepToChart, Math.Exp(-(findC(trimmedList) *

(findM(trimmedList) - trimmedList.Count()) * additStepToChart))); }

// Built line between intervals (except 1st interval) chartPt.Series.Add("Line" + itt.ToString()); chartPt.Series[lineNum].ChartType = System.Windows.Forms.DataVisualization.Charting.SeriesChartType.Spline; chartPt.Series[lineNum].BorderWidth = 4; chartPt.Series[lineNum].Color = Color.BlueViolet;

if (itt > 0)

{

chartPt.Series[lineNum] .Points.AddXY(lastSumOfTi, lastYHigher) ; chartPt.Series[lineNum] .Points.AddXY(lastSumOfTi, lastYLower) ;

}

// Add Last point to P(t) chart

lastYLower = Math.Exp(-(findC(trimmedList) * (findM(trimmedList) - trimmedList.Count()) * nextSumOfTi)); chartPt.Series[splineNum].Points.AddXY(nextSumOfTi, lastYLower);

// Add 1st and last points to Lam(t) c hart

chartLa.Series[0].Points.AddXY(lastSumOfTi, (findC(trimmedList) * (findM(trimmedList) -trimmedList.Count()))) ;

intens = findC(trimmedList) * (findM(trimmedList) - trimmedList.Count()); chartLa.Series[0].Points.AddXY(nextSumOfTi, intens);

lastSumOfTi = nextSumOfTi; splineNum += 2; lineNum += 2;

}

// Push to GUI

labellntensValue.Text = intens.ToString("0.00000"); labelNextValue.Text = readyArray.Last().ToString("0.00000"); labelProbabilityValue.Text = lastYLower.ToString("0.00000");

}

private void putDataToTextBoxBack(double inputListData)

{

string intToStringConverted = inputListData.ToString("0.000"); textBoxInputNums.Text += intToStringConverted += " ";

}

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// /// Find M

private double findM (List<double> incomList) { int k = incomList.Count();

double resultM = 0, SumTi = 0, RightSum = 0, itemData, LowerSum = 0, Differ = 65535, tmpDiffer;

for (double M = k + 1; M < 1000; M++) {

for (int j = 1; j <= k; j++)

{

itemData = incomList[j - 1]; SumTi += itemData; RightSum += (M - j + 1) * itemData; LowerSum += 1.0 / (M - j + 1);

}

tmpDiffer = Math.Abs(k * SumTi / LowerSum - RightSum);

if (tmpDiffer < Differ) {

Differ = tmpDiffer;

}

else {

resultM = M - 1; break;

}

SumTi = 0; RightSum = 0; LowerSum = 0;

}

return resultM;

}

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// /// Find C

private double findC(List<double> incomList)

{

int k = incomList.Count();

double SumTi = 0, itemData, LowerSum = 0;

for (int j = 1; j <= k; j++) {

itemData = incomList[j - 1]; SumTi += itemData;

LowerSum += 1.0 / (findM(incomList) - j + 1);

}

return (LowerSum / SumTi);

}

}

}

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <root>

Microsoft ResX Schema

Version 2.0

The primary goals of this format is to allow a simple XML format that is mostly human readable. The generation and parsing of the various data types are done through the TypeConverter classes associated with the data types.

Example:

... ado.net/XML headers & schema ...

<resheader name="resmimetype">text/microsoft-resx</resheader> <resheader name="version" >2. 0</resheader>

<resheader name="reader">System.Resources.ResXResourceReader, System.Windows.Forms, ...</resheader> <resheader name="writer">System.Resources.ResXResourceWriter, System.Windows.Forms, ...</resheader> <data name="Name1"><value>this is my long string</value><comment>this is a comment</comment></data> <data name="Color1" type="System.Drawing.Color, System.Drawing">Blue</data> <data name="Bitmap1" mimetype="application/x-microsoft.net.object.binary.base64">

<value>[base64 mime encoded serialized .NET Framework object]</value> </data>

<data name="Icon1" type="System.Drawing.Icon, System.Drawing" mimetype="application/x-microsoft.net.object.bytearray.base64">

<value>[base64 mime encoded string representing a byte array form of the .NET Framework object]</value> <comment>This is a comment</comment> </data>

There are any number of "resheader" rows that contain simple name/value pairs.

Each data row contains a name, and value. The row also contains a type or mimetype. Type corresponds to a .NET class that support text/value conversion through the TypeConverter architecture. Classes that don't support this are serialized and stored with the mimetype set.

The mimetype is used for serialized objects, and tells the ResXResourceReader how to depersist the object. This is currently not extensible. For a given mimetype the value must be set accordingly:

Note - application/x-microsoft.net.object.binary.base64 is the format that the ResXResourceWriter will generate, however the reader can read any of the formats listed below.

mimetype: application/x-microsoft.net.object.binary.base64 value : The object must be serialized with

: System.Runtime. Serialization.Formatters.Binary.BinaryFormatter : and then encoded with base64 encoding.

mimetype: application/x-microsoft.net.object.soap.base64 value : The object must be serialized with

: System.Runtime. Serialization.Formatters.Soap.SoapFormatter : and then encoded with base64 encoding.

mimetype: application/x-microsoft.net.object.bytearray.base64 value : The object must be serialized into a byte array : using a System.ComponentModel.TypeConverter : and then encoded with base64 encoding.

-->

<xsd:schema id="root" xmlns="" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2OOl/XMLSchema" xmlns:msdata="urn:schemas-microsoft-com:xml-msdata"> <xsd:import namespace="http://www.w3.org/XML/l998/namespace" /> <xsd:element name="root" msdata:IsDataSet="true"> <xsd:complexType> <xsd:choice maxOccurs="unbounded"> <xsd:element name="metadata"> <xsd:complexType> <xsd:sequence>

<xsd:element name="value" type="xsd:string" minOccurs="O" /> </xsd:sequence>

<xsd:attribute name="name" use="required" type="xsd:string" /> <xsd:attribute name="type" type="xsd:string" /> <xsd:attribute name="mimetype" type="xsd:string" /> <xsd:attribute ref="xml:space" /> </xsd:complexType> </xsd:element>

<xsd:element name="assembly"> <xsd:complexType> <xsd:attribute name="alias" type="xsd:string" /> <xsd:attribute name="name" type="xsd:string" /> </xsd:complexType> </xsd:element> <xsd:element name="data"> <xsd:complexType> <xsd:sequence>

<xsd:element name="value" type="xsd:string" minOccurs="O" msdata:Ordinal="l" /> <xsd:element name="comment" type="xsd:string" minOccurs="O" msdata:Ordinal="2" /> </xsd:sequence>

<xsd:attribute name="name" type="xsd:string" use="required" msdata:Ordinal="l" /> <xsd:attribute name="type" type="xsd:string" msdata:Ordinal="3" /> <xsd:attribute name="mimetype" type="xsd:string" msdata:Ordinal="4" /> <xsd:attribute ref="xml:space" /> </xsd:complexType> </xsd:element>

<xsd:element name="resheader"> <xsd:complexType> <xsd:sequence>

<xsd:element name="value" type="xsd:string" minOccurs="O" msdata:Ordinal="l" /> </xsd:sequence>

<xsd:attribute name="name" type="xsd:string" use="required" /> </xsd:complexType> </xsd:element> </xsd:choice> </xsd:complexType> </xsd:element> </xsd:schema>

<resheader name="resmimetype"> <value>text/microsoft-resx</value> </resheader>