Оцінка ризику експлуатації навігаційно-обчислювальної системи безпілотного літального апарата

B. Y. Volochiy; L. D. Ozirkovskyi; Y. M. Pashchuk; A. V. Mashchak; V. A. Onyshchenko

doi:10.33577/2312-4458.13.2015.77-85

Автор(и)

B. Y. Volochiy Національна академія Сухопутних військ імені гетьмана Петра Сагайдачного, Львів, доктор технічних наук, доцент, провідний науковий співробітник НЦ СВ, Україна
L. D. Ozirkovskyi Національний університет «Львівська політехніка», Львів, кандидат технічних наук, доцент, заступник директора інституту телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки, декан, кафедра теоретичної радіотехніки і радіовимірювань, Україна
Y. M. Pashchuk Національна академія сухопутних військ імені гетьмана Петра Сагайдачного, Львів, науковий співробітник НЦ СВ, Україна
A. V. Mashchak Кафедра теоретичної радіотехніки і радіовимірювань Національного університету «Львівська політехніка», Львів, асистент кафедри, Україна
V. A. Onyshchenko Науковий центр Сухопутних військ Національної академії сухопутних військ імені гетьмана Петра Сагайдачного, старший науковий співробітник НЦ СВ, Україна

DOI:

https://doi.org/10.33577/2312-4458.13.2015.77-85

Ключові слова:

безпілотний літальний апарат, навігаційно-обчислювальна система, ризик експлуатації, надійність, мінімальні січення, дерево відмов

Анотація

У статті представлено розв’язання задачі зменшення рівня ризику експлуатації навігаційно-обчислювальної системи безпілотного літального апарата (БпЛА) за рахунок обґрунтованого підвищення надійності її критичних складових.Розв’язання поставленої задачі полягало в розробці методики визначення кількісного показника ризику експлуатації навігаційно-обчислювальної системи (НОС), а саме ймовірностей виникнення аварійних ситуацій, без побудови дерева відмов. Методика дозволяє розв’язувати задачі зменшення рівня ризику експлуатації навігаційно-обчислювальної підсистеми БпЛА ще на етапі системотехнічного проектування. Запропонована методика включає в себе нові математичні моделі підсистем НОС з деталізованим представленням стану критичної відмови.

Посилання

Xiangyu Han / A combined analysis method of FMEA and FTA for improving the safety analysis quality of safety-critical software / Han Xiangyu, Jun Zhang // Beijing: IEEE International Conference on Granular Computing (GrC).- 2013.- p.353-356.

Takeichi M. Failure rate calculation with priority FTA method for functional safety of complex automotive subsystems / M. Takeichi, Y. Sato, K. Suyama, T. Kawahara // Xi'an: International Conference on Quality, Reliability, Risk, Maintenance, and Safety Engineering (ICQR2MSE), 2011.- p.55-58.

Mhenni F. Automatic fault tree generation from SysML system models / F. Mhenni, Nga Nguyen, J.-Y. Choley // Besacon: IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM), 2014.- p. 715-720.

Suiran Yu. A comparison of FMEA, AFMEA and FTA / Yu. Suiran, Qingyan Yang, Jiwen Liu, Minxian Pan // Guiyang: 9th International Conference on Reliability, Maintainability and Safety (ICRMS), 2011.- p.954-960.

Danhua Wang. An approach of automatically performing Fault Tree Analysis and failure mode and effect techniques to software processes / Wang Danhua, Pan Jingui // Chengdu: 2nd International Conference on Software Engineering and Data Mining (SEDM), 2010. - p.187-191.

Maggot J. Timing Analysis Of Safety Properties Using Fault Trees With Time Dependencies And Timed State-Charts / Jan Maggot, Pawel Skrobanek // Reliability Engineering & System Safety. - 2012.- Vol.97, № 1. - P. 14 - 26.

Xing L. Efficient Reliability Analysis Of Systems With Functional Dependence Loops / Liudong Xing, Joanne Bechta, Dugan Brock A. Morrissette // Maintenance and Reliability. - 2009. - № 3.- P. 65-69.

Contini Sergio Analysis Of Large Fault Trees Based On Functional Decomposition / Sergio Contini, Vaidas Matuzas // Reliability Engineering & System Safety. - 2011. - Vol.96, № 3. - P. - 383 - 390.

Souza Rodrigo de Queiroz FMEA and FTA Analysis For Application of The Reliability Centered Maintenance Methodology: Case Study on Hydraulic Turbines / Rodrigo de Queiroz Souza, Alberto José Álvares //, ABCM Symposium Series in Mechatronics - Vol. 3 - P. 803-812.

Liggesmeyer P. Fault Tree analysis, Current Research Issues, Tutorial / Liggesmeyer P. Kaiser B. // SAFECOMP 2004, Potsdam 2004.

Маевский, Л.С. Методы обеспечения надежности информационно – телекоммуникационных систем на различных этапах жизненного цикла / Л.С. Маевский // СПб.: Издатель Барзилович З.П. – 1999. – 112 с.

Chiacchio F. Dynamic Fault Trees Resolution: A Conscious Trade-Off Between Analytical And Simulative Approaches / Chiacchio F., Compagno L., D’Urso D., Manno G., Trapani N. // Reliability Engineering & System Safety. - 2011. - Vol. 96, № 11. - P. 1515 - 1526.

Merle G. Improving the Efficiency of Dynamic Fault Tree Analysis by Considering Gates FDEP as Static / G. Merle, J.-M. Roussel, J.-J. Lesage // European Safety and Reliability Conference (ESREL 2010), Rhodes : Greece.- 2010.- P. 1-7.

Skrobanek P. Analysis Of Timing Requirements For Intrusion Detection And Prevention Using Fault Tree With Time Dependencies / Skrobanek P, Woda M. // In: Skrobanek P, editor. Intrusion detection systems. InTech.- 2011.- P. 307–324.

Čepin M. Application of the fault tree analysis for assessment of power system reliability / Andrija Volkanovski, Marko Čepin, Borut Mavko // Reliability Engineering & System Safety. - 2009.- Vol. 94, № 6. - P. 1116- 1127.

Danhua Wang An approach of automatically performing Fault Tree Analysis and failure mode and effect techniques to software processes / Wang Danhua, Pan Jingui // Chengdu: 2nd International Conference on Software Engineering and Data Mining (SEDM), 2010. - p.187-191.

Xiaoqin Su Methodology for visualized fault tree analysis / Su Xiaoqin, Zhaoming Lei // Zhejiang : International Conference on Electronics, Communications and Control (ICECC), 2011.- p. 898-901.

Kloos J. Risk-Based Testing of Safety-Critical Embedded Systems Driven by Fault Tree Analysis / J. Kloos, T. Hussain, R. Eschbach // Berlin: IEEE Fourth International Conference on Software Testing, Verification and Validation Workshops (ICSTW), 2011.- p.26-33.

Ткачук П.П., Сальник Ю.П., Пащук Ю.М., Матала І.В. Система автоматизованого управління польотом і корисним навантаженням тактичних безпілотних літальних апаратів. – Військово-технічний збірник 1 (10). – 2014, АСВ. – С. 74-78.

Бобало Ю. Я. Математичні моделі та методи аналізу надійності радіоелектронних, електротехнічних та програмних систем: монографія / Ю.Я. Бобало, Б.Ю. Волочій, О.Ю. Лозинський, Б.А. Мандзій, Л.Д. Озірковський, Д.В. Федасюк, С.В. Щербовських, В.С. Яковина. – Львів : Вид. «Львівської політехніки», 2013. – 300 с.

Волочій Б.Ю. Методика розрахунку мінімальних січень для відмовостійких систем на основі структурно-автоматної моделі [Текст] / Б.Ю. Волочій, Л.Д. Озірковський, О.П. Шкілюк, А.В. Мащак, І.В. Кулик // Вісник НТУУ «КПІ». Серія Радіотехніка. Радіоапаратобудування. – 2013, – №52. – C. 38-45.

Volochiy B. Extending the features of software for reliability analysis of fault-tolerant systems / Bohdan Volochiy, Bohdan Mandziy, Leonid Ozirkovskyi // Computational Problems of Electrical Engineering = Обчислювальні проблеми електротехніки : науково-технічний журнал / Lviv Politechnic National University ; editor-in-chief Yuriy Bobalo. - Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2012. - Volume 2, number 2. - P. 113-121.

Волочій Б.Ю. Отримання мінімальних січень, котрі призводять до втрати працездатності телекомунікаційної системи [Текст] / Б.Ю. Волочій, Л.Д. Озірковський, О.П. Шкілюк, А.В. Мащак // Тези Всеукраїнської науково-практичної конференції «Сучасні проблеми телекомунікацій і підготовка фахівців в галузі телекомунікацій СПТЕЛ-2013». – Львів, – 2013. – C. 263-266.

Волочій Б.Ю. Автоматизація побудови дерева відмов для оцінки безпечності експлуатації складних технічних систем [Текст] / Б.Ю. Волочій, Л.Д. Озірковський, О.П. Шкілюк, А.В. Мащак // Тези ІV Міжнародної науково-практичної конференції «Фізико-технологічні проблеми радіотехнічних пристроїв, засобів телекомунікацій, нано- та мікроелектроніки PREDT-2014». –Чернівці, 2014. – C. 102-103.

Волочій Б.Ю. Алгоритм автоматизованої побудови дерева відмов для оцінки безпечності експуатації телекомунікаційних систем [Текст] / Б.Ю. Волочій, Л.Д. Озірковський, О.П. Шкілюк, А.В. Мащак // Тези Всеукраїнської науково-практичної конференції «Сучасні проблеми телекомунікацій і підготовка фахівців в галузі телекомунікацій СПТЕЛ-2014». – Львів, 2014. – C. 88-91.

Волочій Б.Ю. Методика побудови дерева відмов складної технічної системи на основі графа станів і переходів [Текст] / Б.Ю. Волочій, Л.Д. Озірковський, А.В. Мащак, О.П. Шкілюк // Вісник Академії митної служби України, серія “Технічні науки”. – 2014. – №1(51). – С. 10–19.