Оценка надёжности сложных технических систем с реконфигурацией методом статистического моделирования

Резюме: Цель. Произвести оценку надёжности сложной технической системы с учётом периодически проводимой реконфигурации и сравнить результаты, полученные для аналогичной системы, но без применения реконфигурации. Материалы и методы. Для оценки надёжности в данной статье используется метод статистического моделирования (Монте-Карло). При моделировании отказов элементов системы рассматриваются нормальный и экспоненциальный закон распределения времени до отказа. В качестве алгоритма реконфигурации используется алгоритм, предложенный для системы управления движением космического аппарата. Результаты. Разработана компьютерная программа для оценки надёжности на основе метода статистического моделирования, позволяющая оценивать системы различной сложности с экспоненциальным и нормальным распределением, а также с учётом и без учёта периодической реконфигурации. Получена количественная оценка надёжности в виде функции вероятности безотказной работы систем. Выводы. Продемонстрировано, что система с реконфигурацией имеет лучшие характеристики по надёжности, как в случае экспоненциального, так и в случае нормального распределения отказов.

Ключевые слова: надёжность, реконфигурация, бортовые системы, космические аппараты, эффективность, сложная техническая система.

А.Yu. Kulakov

Evaluation of the reliability of complex technical reconfiguration systems by statistical modeling method

Summary: Goal. Assess the reliability of a complex technical system with periodic reconfiguration and compare the results obtained a similar system, but without reconfiguration. Materials and methods. In this article uses the method of statistical modeling (Monte Carlo) to assess the reliability of complex system. We using the normal and exponential distribution of failure time for modeling failures of system elements. Reconfiguration algorithm is the algorithm proposed for the attitude and orbit control system of spacecraft. Results. A computer program has been developed for assessing reliability on the basis of a statistical modeling method, which makes it possible to evaluate systems of varying complexity with exponential and normal distribution, as well as with and without periodic reconfiguration. A quantitative estimate of the reliability as a function of the probability of system failure is obtained. Conclusion. It has been demonstrated that a system with reconfiguration has the best reliability characteristics, both in the case of exponential and normal distribution of failures.

Keywords: reliability, reconfiguration, onboard systems, spacecraft, efficiency, complex technical system.

doi:10.34219/2078-8320-2019-10-3-84-88