实时测控系统可靠性评估方法应用研究

朱珺

摘要：本文从实时测控系统的角度，阐述了系统可靠性效能的基本概念，对该系统进行了建模，重点分析了其系统效能评估方法，依据马尔科夫过程，建立系统可靠性评估公式，最后通过实例得出评估结果。

关键词：评估；可靠性；可信性；能力

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）01-0044-02

1 引言

系统的可靠性评估是对系统的可靠性进行定量控制的必要手段，它贯穿于系统的整个寿命周期。同时也是衡量系统的可靠性是否达到预期的目标的重要途径。实时测控系统是从测控设备获得测量数据，经过数据处理后由显示终端把结果显示出来。而该系统的价值主要取决于其工作效能，即指“系统成功地完成其规定任务满足工作需要的概率”。美国工业界武器系统效能咨询委员会（WSELAC）对系统效能的定义是“与其一个系统满足一组特定任务要求的程度的量度”，下面以常用的WSEIAC模型对系统可靠性评估方法进行论述。

2 实时测控系统数据可靠性结构

从系统试验角度来说可以把实时测控系统看做一个串联系统，更低一级的子系统在这里不做考虑。这里只考虑网络传输方式[1]。假设单网传输，系统模型设计如图1所示。

系统在某次任务中的所具有的各种状态定义如表1所示。

要说明的是系统有两个以上同时故障的概率几乎为零。

3 模型的建立

WSEIAC模型认为系统是可用度（在某一随机时刻要求完成任务时，系统在任务开始时处于能工作状态的度量）、可信性（在任务开始时可用度给定情况下，在规定的任务剖面中的任一时刻能工作和執行其规定功能程度的度量）及能力（系统在规定任务期间所给定的条件下完成任务能力的度量）的函数[2]。因此，系统可靠性SR是可用度向量矩阵A、任务良好度矩阵[D]和能力矩阵（向量）[C]之积。

4 算例

在评价系统时应该考虑系统在开始执行任务时的状态、执行任务中的状态和最后完成给定任务的程度，下面分别从三个方面来说明[3]。

4.1 可用性矩阵A

在可用性矩阵A中，为中心计算机的可用性，为指显服务器的可用性，为终端的可用性，则：

4.2 可信性矩阵

在系统开始工作时，有n个状态，可信矩阵D为一个n阶方阵，依据状态参数模型，这里将D矩阵设为四阶方阵，即：

4.3 能力矩阵

4.4 系统可靠性计算

根据系统可靠性评估计算公式（5），即可得出可靠性评估结果。例如，系统的故障率单位为1/h，平均修理时间单位为h，假设三个分系统的能力相同，均为1，且=0.001；=2.0；=0.001；=2.0；=0.002；=2.0；

如果系统的试验时间按3h计算，则可计算出系统的可靠性为：中心计算机系统可靠性为0.99961，指显服务器系统可靠性为0.99962，显示终端可靠性为0.99975。

由于在实际工作中的系统的复杂性远远超出本文设计的程度，系统运用双工备份提高了系统的效能，本文计算的结果仅供参考。

5 结语

在整个实时测控系统中，要计算系统的可靠性是非常困难的，其中有许多不固定因素，对已有数据的处理方法，系统的复杂程度等因素，都会影响到系统可靠性评估的质量，因此在以后的工作中对可靠性评估的方法还有待于进一步的研究。

参考文献

[1]孙向东.导弹武器系统总体效能评估[J].系统工程理论与实践，1995，（1）：54-58.

[2]魏纪才.地空导弹武器系统效能研究[D].空军导弹学院，1994.

[3]姜启源.数学模型[M].北京：高等教育出版社，2000.