13.4 Критерии оптимальности процесса поиска неисправностей

Алгоритмы проверок объектов диагностирования, обеспечиваю­щие отыскание неисправного элемента, могут быть составлены са­мым различным образом, и, естественно, они будут характеризо­ваться различной эффективностью. Задача заключается, в том, что­бы из имеющегося множества алгоритмов выбрать наилучший по то­му или иному критерию.

Так как от времени поиска неисправностей в большой степе­ни зависит время восстановления готовности вооружения к приме­нению и это время случайно, то естественным критерием выбора алгоритма проверок (критерия оптимальности) является среднее время поиска неисправности . Оптимальным считается такой алгоритм проверок, который обеспечивает минимальное среднее время поиска неисправности. Данный критерий оптимальности в основном применяется при составлении оптимальных алгоритмов поиска неисправностей в вооружении, находящемся в режиме готов­ности к применению.

В тех случаях, когда момент начала применения объекта известен, а неисправность обнаружена в момент использование алгоритма проверок по минимуму среднего времени поиска неисправности может оказаться невоз­можным из-за того, что

.

В такой ситуации в качестве критерия оптимальности целе­сообразно выбрать вероятность обнаружения неисправности за за­данное время. В этом случае оптимальным будет являться алго­ритм поиска неисправности, обеспечивающий максимальное значе­ние вероятности обнаружения неисправности за заданное время.

Кроме этих критериев иногда для выбора оптимального алго­ритма проверок используют среднее число проверок, потребное для отыскания неисправности, стоимость реализации диагностиче­ского процесса, максимальное время поиска неисправности, сред­нюю скорость получения информации и др.

В некоторых частных случаях оптимизация алгоритмов поиска неисправности по отдельным из этих критериев обеспечивает по­лучение алгоритмов с минимальным средним временем поиска неис­правности. Известен[17] так называемый принцип максимальной средней скорости получения информации (принцип МСПИ), обеспечивающий в ряде случаев минимальное сред­нее время поиска неисправности. Рассмотрим сущность принципа МСПИ и правила его применения для построения оптимального алго­ритма проверок.

Под средней скоростью получения информации на том или ином этапе испытаний понимают отношение

где - средняя скорость получения информации наj–м этапе испытания;

Алгоритм поиска дефектов

Алгоритмы поиска дефектов могут быть трех видов: последовательные, параллельные и комбинированные.

При последовательном поиске каждая проверка выделяет в пространстве поиска один дефект. Удовлетворить это условие можно для ОД, представленного в виде последовательной схемы соединения структурных единиц (СЕ), когда известно, что на вход подастся штатный сигнал, а по выходному сигналу можно определить наличие в ОД дефекта двумя путями: от начала к концу и от конца к началу. Иллюстрация данного алгоритма поиска дефекта на примере ОД, состоящего из четырех СЕ приведена на рис. 6.8,а.

В первом случае необходимо выполнить проверку в точкеA поскольку она позволит исключить из рассмотрения сразу один эле­мент СЕ 1. Если сигнал в допустимых пределах, то следующую проверку следует выполнить в точкеB, которая позволит определить состояние СЕ2. Если результат проверки отрицательный, то дефект в данном элементе. Если положительный, то необходимо выполнить проверку в точке C. Если результат проверки положительный, то дефект — в СЕ4, в противном случае — дефект в СЕЗ. Алгоритм поиска представлен на рис. 6.8,б.

Во втором случае (от конца к началу), если результат проверки в точке С положительный, то следующую проверкунеобходим выполнить в точке В. При положительном результате дефект СЕЗ, при отрицательном выполняется проверка. По результатам этой проверки отыскивается дефект либо в СЕ1, либо в СЕ2.

При параллельном поиске ОД разбивается каждой проверкой на равные или почти равные части, если соответственно в ОД четное или нечетное число ОД.

Рис. 13.10. Алгоритм поиска дефектов

Так, для ОД из четырех СЕ (рис. 13.11,а) при реализации параллель­но поиска первая проверка , выполняется в точке В. Если результат отрицательный, то следующая проверка выполняется в точкеA, в результате чего определяется место нахождения дефекта (СЕ1 или СЕ2). В противном случае назначается проверкая₃ в точке С, позволяющая определить

Рис. 13.11. Алгоритм поиска дефектов

дефект в СЕЗ или СЕ4. Алгоритм приведен на рис. 13.12.

Число проверок N, необходимых для нахождения всех дефектов рез число СЕ, можем определить по формуле

—целая часть.

При n = 4 требуется две проверки, при n = 8 — три проверки. При комбинированном поиске имеет место сочетание последовательного и параллельного алгоритмов. По алгоритму поиска дефекта в виде дерева можно определить

суммарную длину ветвей достижения искомого дефекта

где — длина i-й ветви, р — число ветвей от начала поиска до искомого дефекта. Например, для графа, представленного на рис. 13.12, б,

Если в качестве рассматривать время, то, воспользовавшись формулой дляL_i, можно определить время, затрачиваемое на поиск i-го дефекта.

Алгоритмы поиска дефектов могут быть построены на основе анализа структуры объекта или использования показателей, характеризующих надежность СЕ.