ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. ISSN 1684-1719. 2020. № 2
Оглавление выпуска

Текст статьи (pdf)
 English page

 

DOI  10.30898/1684-1719.2020.2.7

УДК 519.248

 

ИНТЕГРАЛЬНАЯ ОЦЕНКИ ТОЧНОСТИ КРАТКОСРОЧНОГО ПРОГНОЗА НАДЁЖНОСТИ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

 

Ю. В. Васильков 1, А. В. Тимошенко 2, В. А. Советов 3

1 Ярославский государственный технический университет, 150023, Ярославль, Московский проспект, 88

2 АО «Радиотехнический институт имени академика А.Л. Минца», 127083, Москва, ул. 8 марта, 10-1

3 Ярославское высшее военное училище противовоздушной обороны, 150001, Ярославль, Московский проспект, 28

 

Статья поступила в редакцию 3 февраля 2020 г.

 

Аннотация. В статье рассматривается задача краткосрочного прогнозирования работоспособности радиотехнической системы на основе информации, получаемой в процессе её функционирования. Для формирования диагностической информации формируется один временной ряд, значение которого в различные моменты времени определяется суммой отказов всей системы и отдельных её составляющих. Анализ такого скалярного ряда позволит существенно сократить время диагностирования возможных отказов. Обработка этого диагностического ряда в целях получения необходимой информации о состоянии системы и её отдельных частей осуществляется с использованием спектрального анализа и частотной цифровой фильтрации. В статье показана возможность выделения из общего интегрированного ряда различных составляющих: линейной и гармонической (из синусоидальных составляющих и прямоугольных импульсов) трендов, что позволяет сократить число анализируемых каналов информации, повысить оперативность формирования информации о состоянии системы и надежность краткосрочного прогноза. Проведена оценка влияния числа точек временного ряда, коэффициента автокорреляции значений ординат временного ряда, наличия отдельных различных коротких гармонических составляющих и возможность их выделения из интегрального диагностического временного ряда. Даны рекомендации по организации краткосрочного прогнозирования исследуемых составляющих диагностического ряда.

Ключевые слова: временной ряд, диагностический ряд, спектральный анализ, частотная фильтрация, прогнозирование, гармонические и линейные тренды.

Abstract. The work is devoted to the problem of short-term forecasting of the operability of a radio engineering system based on information obtained in the process of its functioning. To generate diagnostic information, one time series is formed, the value of which at various points in time is determined by the sum of failures of the entire system and its individual components. The analysis of such a scalar series will significantly reduce the time for diagnosing possible failures. Processing this diagnostic series in order to obtain the necessary information about the state of the system and its individual parts is carried out using spectral analysis and frequency digital filtering. The article shows the possibility of isolating trends from the general integrated series of various components: linear and harmonic (from sinusoidal components and rectangular pulses) trends, which reduces the number of analyzed information channels, improves the efficiency of generating information about the state of the system and the reliability of short-term forecasting. The influence of the number of points in the time series, the autocorrelation coefficient of the ordinates of the time series, the presence of separate various short harmonic components, and the possibility of their separation from the integral diagnostic time series are estimated. Recommendations for the organization of short-term forecasting of the investigated components of the diagnostic series are given.

Keywords: time series, diagnostic series, spectral analysis, frequency filtering, forecasting, harmonic and linear trends.

Литература

1.                Васильков Ю.В., Тимошенко А.В., Советов В.А., Кирмель А.С. Методика оценки функциональных характеристик систем радиомониторинга при ограниченных данных о параметрах надежности // Труды МАИ. 2019. №108. URL: https://doi.org/10.34759/trd-2019-108-16.

2.                Васильков Ю.В., Иняц Н. Статистические методы управления предприятием: доступно всем. М.: РИА Стандарты и качество, 2008. 280 с.

3.                Химмельблау Д. Анализ процессов статистическими методами. Под ред. В.Г. Горского. М.: Мир, 1973. 958 с.

4.                Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных. М.: Мир, 1989. 540 с.

5.                Васильков Ю.В., Боровков А.В., Фуфин С.Ю. QStat methods – Статистические методы в управлении качеством: Электронный учебник по статметодам. – Свид-во о гос. регистрации программы для ЭВМ. № 2008610646. 2008. 500 мб.

6.                Половко А.М. Основы теории надёжности / А.М. Половко, С.В. Гуров – 2-е изд., перераб. и доп. – СПб.: БХВ-Петербург, 2006. – 704 с.

7.                В.А. Лукас. Теория автоматического управления. – M.: Недра, 1990.

8.                Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы // Изд. 4, испр. и доп.: URSS. 2016 ‒ 528 с.

9.                Васильков Ю.В. Анализ методов выделения тренда / Васильков Ю.В., Камакин А.Н. Сергеев И.А., Фролов П.А. // Автоматизация. Современные технологии. 2019. Т. 73. № 11. С. 499-504.

10.           Основы метрологии и электрические измерения: Учебник для вузов/Б.Я. Авдеев, Е.М. Антонюк, Е.М. Душин и др.; Под ред. Е.М. Душина. – 6-е изд., перераб. и доп. ‒ Л: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1987.  480 с.

11.           Теория автоматического управления: Учеб. для вузов по спец. «Автоматика и телемеханика». В 2-х ч. Ч. II. Теория нелинейных и специальных систем автоматического управления. / А. А. Воронов, Д. П. Ким, В. М. Лохин и др.; Под ред. А. А. Воронова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1986. – 504 с.

 

Для цитирования:

Васильков Ю.В., Тимошенко А.В., Советов В.А. Интегральная оценка точности краткосрочного прогноза надежности радиотехнических систем. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2020. №2. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/feb20/7/text.pdf.

DOI 10.30898/1684-1719.2020.2.7