Алгоритм оценки показателей надежности систем частотно-временного обеспечения наземной космической инфраструктуры на основе функционального анализа

Аннотация

Синхронность функционирования многочисленных технологических систем, участвующих в подготовке и запуске ракет космического назначения, является основным требованием, предъявляемым к наземным комплексам космодромов. Практически все позиции на современном космодроме (стартовые и технические комплексы, измерительные пункты, астрономо-геодезические и метеорологические комплексы и др.) оснащены системами единого времени в целях синхронизации технологических систем, расположенных на объектах. При проектировании систем единого времени особое внимание уделяется обеспечению заданных показателей надежности, устранению структурной избыточности и снижению стоимости. Используемые в настоящее время методы расчета не учитывают функциональное взаимодействие между компонентами современных систем единого времени и требуют уточнения. Уточнение должно коснуться ранжирования отдельных функциональных групп системы по степени критичности. Рассмотрена возможность применения функционального анализа для оценки показателей надежности систем единого времени наземной космической инфраструктуры. Предложен алгоритм, позволяющий проводить декомпозицию системы. Уточненный метод послужит основой пошагового руководства для каждого этапа разработки системы единого времени, что может улучшить качество оценки показателей надежности и оптимизировать затраты на всех этапах жизненного цикла системы

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

Бармин И.В., Лоховин В.А. Алгоритм оценки показателей надежности систем частотно-временного обеспечения наземной космической инфраструктуры на основе функционального анализа. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2026, № 1 (156), c. 22--38. EDN: ELONTC

Литература

[1] Лоховин В.А. Развитие частотно-временного обеспечения объектов наземной космической инфраструктуры на примере разработки системы единого времени космодрома "Восточный". Сб. докл. Всерос. молодеж. науч.-практ. конф. "Орбита молодежи" и перспективы развития Российской космонавтики". Томск, ТПУ, 2017, с. 75--76. EDN: ZUWYJT

[2] Мазуренко Д.К. Сетевые решения построения пакетной сети распределения сигналов единого точного времени. T-Comm: Телекоммуникации и транспорт, 2015, т. 9, № 4, с. 67--71. EDN: TXHLQD

[3] Буренин А.Н., Голубев В.Е., Легков К.Е. Организация подсистемы обеспечения единым временем решающих элементов автоматизированной системы управления сложными организационно-техническими объектами специального назначения. T-Comm: Телекоммуникации и транспорт, 2018, т. 12, № 2, с. 27--34. DOI: http://doi.org/10.24411/2072-8735-2018-10028

[4] Лоховин В.А., Бармин И.В. Алгоритм оценки показателей надежности систем частотно-временного обеспечения наземной космической инфраструктуры с использованием функционального анализа. XLVII Академические чтения по космонавтике 2023. Сб. тез. Т. 2. М., Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2023, с. 253--255. EDN: DHQEFB

[5] Глебов И.В., Митрюхин А.Д. О функциональной надежности регенерационных систем жизнеобеспечения пилотируемых космических аппаратов. Инженерный журнал: наука и инновации, 2020, № 6. DOI: http://doi.org/10.18698/2308-6033-2020-6-1987

[6] Ларин В.П., Шелест Д.К. Формирование информационного обеспечения надежности бортовой аппаратуры на стадии проектирования. Информационно-управляющие системы, 2012, № 4, с. 93--97. EDN: PDFLYL

[7] Антошина В.М., Якимов В.Л. Описание статистики отказов конструктивных элементов многофункциональных радиолокационных станций по экспериментальным данным. Известия ТулГУ. Технические науки, 2018, № 12, с. 396--404. EDN: YTEKZN

[8] Подкопаев А.В., Подкопаев И.А. Централизованный адаптивный алгоритм оценки безопасности сложных технических систем различной энтропии. Надежность и качество сложных систем, 2020, № 3, ст. 3320. DOI: http://doi.org/10.21685/2307-4205-2020-3-3

[9] Kumar V., Singh L., Tripathi A.K. Reliability analysis of safety-critical and control systems: a state-of-the-art review. IET Softw., 2018, vol. 12, no. 1, pp. 1--48. DOI: http://doi.org/10.1049/IET-SEN.2017.0053

[10] Коваленко И.Н., Кузнецов Н.Ю. Методика расчета высоконадежных систем. М., Радио и связь, 1988.

[11] Гнеденко Б.В., Беляев Ю.К., Соловьев А.Д. Математические методы в теории надежности. М., Наука, 1965.

[12] Piester D., Rost M., Fujieda M., et al. Remote atomic clock synchronization via satellites and optical fibers. Adv. Radio Sc., 2011, vol. 9, pp. 1--7. DOI: https://doi.org/10.5194/ars-9-1-2011

[13] Липатников Л.А. О методике точного дифференциального позиционирования (Precise point positioning) и перспективах ее совершенствования. Сб. матер. VIII Междунар. науч. конгр. "Интерэкспо Гео-Сибирь--2012". Т. 7. Новосибирск, Изд-во СГГА, 2012, с. 48--53. EDN: QITTQV

[14] Скакун И.О. Сличение шкал времени с использованием сигналов глобальных навигационных спутниковых систем. Труды МАИ, 2014, № 73. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=48570

[15] Крючков И.В., Филатов А.А. Синхронизация подвижных модулей распределенных радиолокационных комплексов. Инженерный журнал: наука и инновации, 2012, № 8. DOI: http://doi.org/10.18698/2308-6033-2012-8-316

[16] Бирюков Н.Л., Триска Н.Р., Худынцев Н.Н. Обзор направлений исследований МСЭ в области частотно-временного обеспечения современных сетей связи. T-Comm. Частотно-временное обеспечение, 2014, № 2, с. 12--17. EDN: SARHXT

[17] Бутакова И.А., Линденбаум М.Д., Москат Н.А. Расчет надежности функционирования отраслевых информационных сетей. Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки, 2009, № 5, с. 32--37. EDN: KZGHHT

[18] Новиков О.В., Петухов С.И. Прикладные вопросы теории массового обслуживания. М., Советское радио, 1969.

[19] Лоховин В.А., Шварц М.Л., Рыжков А.В. Перспективные направления развития систем связи и синхронизации сложных инфраструктурных объектов. T-Comm: Телекоммуникации и транспорт, 2024, т. 18, № 11, с. 30--37. DOI: https://doi.org/10.36724/2072-8735-2024-18-11-30-37

[20] Lokhovin V.A., Schwartz M.L., Ryzhkov A.V., et al. Communication & synchronization systems of complex infrastructure facilities. Directions for future development. SYNCHROINFO, 2024. DOI: http://doi.org/10.1109/SYNCHROINFO61835.2024.10617652