實時測控系統可靠性評估方法應用研究

朱珺

摘要：本文從實時測控系統的角度，闡述了系統可靠性效能的基本概念，對該系統進行了建模，重點分析了其系統效能評估方法，依據馬爾科夫過程，建立系統可靠性評估公式，最后通過實例得出評估結果。

關鍵詞：評估；可靠性；可信性；能力

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）01-0044-02

1 引言

系統的可靠性評估是對系統的可靠性進行定量控制的必要手段，它貫穿于系統的整個壽命周期。同時也是衡量系統的可靠性是否達到預期的目標的重要途徑。實時測控系統是從測控設備獲得測量數據，經過數據處理后由顯示終端把結果顯示出來。而該系統的價值主要取決于其工作效能，即指“系統成功地完成其規定任務滿足工作需要的概率”。美國工業界武器系統效能咨詢委員會（WSELAC）對系統效能的定義是“與其一個系統滿足一組特定任務要求的程度的量度”，下面以常用的WSEIAC模型對系統可靠性評估方法進行論述。

2 實時測控系統數據可靠性結構

從系統試驗角度來說可以把實時測控系統看做一個串聯系統，更低一級的子系統在這里不做考慮。這里只考慮網絡傳輸方式[1]。假設單網傳輸，系統模型設計如圖1所示。

系統在某次任務中的所具有的各種狀態定義如表1所示。

要說明的是系統有兩個以上同時故障的概率幾乎為零。

3 模型的建立

WSEIAC模型認為系統是可用度（在某一隨機時刻要求完成任務時，系統在任務開始時處于能工作狀態的度量）、可信性（在任務開始時可用度給定情況下，在規定的任務剖面中的任一時刻能工作和執行其規定功能程度的度量）及能力（系統在規定任務期間所給定的條件下完成任務能力的度量）的函數[2]。因此，系統可靠性SR是可用度向量矩陣A、任務良好度矩陣[D]和能力矩陣（向量）[C]之積。

4 算例

在評價系統時應該考慮系統在開始執行任務時的狀態、執行任務中的狀態和最后完成給定任務的程度，下面分別從三個方面來說明[3]。

4.1 可用性矩陣A

在可用性矩陣A中，為中心計算機的可用性，為指顯服務器的可用性，為終端的可用性，則：

4.2 可信性矩陣

在系統開始工作時，有n個狀態，可信矩陣D為一個n階方陣，依據狀態參數模型，這里將D矩陣設為四階方陣，即：

4.3 能力矩陣

4.4 系統可靠性計算

根據系統可靠性評估計算公式（5），即可得出可靠性評估結果。例如，系統的故障率單位為1/h，平均修理時間單位為h，假設三個分系統的能力相同，均為1，且=0.001；=2.0；=0.001；=2.0；=0.002；=2.0；

如果系統的試驗時間按3h計算，則可計算出系統的可靠性為：中心計算機系統可靠性為0.99961，指顯服務器系統可靠性為0.99962，顯示終端可靠性為0.99975。

由于在實際工作中的系統的復雜性遠遠超出本文設計的程度，系統運用雙工備份提高了系統的效能，本文計算的結果僅供參考。

5 結語

在整個實時測控系統中，要計算系統的可靠性是非常困難的，其中有許多不固定因素，對已有數據的處理方法，系統的復雜程度等因素，都會影響到系統可靠性評估的質量，因此在以后的工作中對可靠性評估的方法還有待于進一步的研究。

參考文獻

[1]孫向東.導彈武器系統總體效能評估[J].系統工程理論與實踐，1995，（1）：54-58.

[2]魏紀才.地空導彈武器系統效能研究[D].空軍導彈學院，1994.

[3]姜啟源.數學模型[M].北京：高等教育出版社，2000.