Використання моделей оцінювання зміни параметрів фізичного середовища передачі даних для технічного діагностування радіо-електронного обладнання

Анатолій  Міночкін; Василь  Кузавков; Юлія Болотюк

doi:10.33099/2311-7249/2023-48-3-75-82

Автор(и)

Анатолій Міночкін Військовий інститут телекомунікацій та інформатизації імені Героїв Крут, Україна https://orcid.org/0000-0002-0655-9759
Василь Кузавков Військовий інститут телекомунікацій та інформатизації імені Героїв Крут, Україна https://orcid.org/0000-0002-0655-9759
Юлія Болотюк Військовий інститут телекомунікацій та інформатизації імені Героїв Крут, Україна http://orcid.org/0000-0002-3805-6419

DOI:

https://doi.org/10.33099/2311-7249/2023-48-3-75-82

Ключові слова:

технічна діагностика, канал передачі, волоконно-оптична лінія, проводова лінія, вбудоване програмне забезпечення, енерго-часовий параметр

Анотація

У якості об’єкта технічного діагностування розглядається комунікаційна система з вбудованим програмним забезпеченням. Архітектура побудови такої системи відповідає моделі взаємозв’язку відкритих систем. Врахування архітектури побудови дозволяє визначати технічний стан об’єкта контролю шляхом поетапного тестування рівнів технічних засобів (програмного забезпечення) в моделі. Для передачі даних у мережах, на основі засобів із вбудованим програмним забезпеченням, можуть використовуватися лінії зв’язку з різними фізичними параметрами середовища (радіоканал, волоконно-оптичні та проводові лінії). Метою статті є визначення змін параметрів фізичного середовища передачі інформації шляхом використання моделі Гернштейна (для волоконно-оптичної лінії зв’язку) і моделі Бокса-Дженкінса (для проводової лінії зв’язку) при отриманні діагностичного паспорту об’єкту контролю залежно від умов і часу експлуатації та встановлення зв’язку цих змін з основними параметрами мережі передачі даних. У моделях враховано умови та час експлуатації, встановлено зв'язок цих змін з основними параметрами мережі передачі даних. Для аналізу та оцінювання змін основних параметрів ліній передачі під час експлуатації, в статті використовується безконтактний індукційний метод технічного діагностування. Зазначений методологічний підхід дає змогу без втручання у роботу системи, вимірювати та кількісно оцінювати фізико-хімічні процеси старіння складових частин об'єкту контролю. У статті запропоновано використання єдиного енерго-часового діагностичного параметру для визначення технічного стану об’єкту контролю. Показано, що з урахуванням періодичності проведення регламентних робіт у прийнятій у військах системі технічного обслуговування, зміни параметрів фізичного середовища відбуваються майже лінійно. В свою чергу, стрибкоподібні зміни значення енерго-часового діагностичного параметру під час збереження працездатності об’єкта контролю є підставою для проведення додаткових досліджень і може свідчити про порушення фізичної цілісності об’єкта контролю. В статті наведено аналітичні співвідношення та алгоритми (послідовності) проведення розрахунків. Елементами новизни є те, що вперше досліджені залежності основних параметрів фізичного середовища використовуються для розв’язання задач технічного діагностування систем із вбудованим програмним забезпеченням. Практичною значущістю викладеного у статті є те, що застосування запропонованого підходу надає дослідникам тренд зміни діагностичного параметру протягом тривалості життя об’єкту контролю. Це дозволяє обґрунтовано, на підставі результатів контролю функціонування, приймати рішення про фактичний стан об’єкта контролю.

Біографії авторів

Анатолій Міночкін , Військовий інститут телекомунікацій та інформатизації імені Героїв Крут

доктор технічних наук, професор

Василь Кузавков , Військовий інститут телекомунікацій та інформатизації імені Героїв Крут

доктор технічних наук, професор

Посилання

Agrawal G. P. Fiber-Optic Communication Systems. New York: John Wiley & Sons, 2010. 630 p.

Kucera M. Thermal aging of optical fibers under cyclic loading. Optics Express, 2017. 25(14). P. 801-810.

Петров А. В., Латушкин А. В. Моделирование старения оптических кабелей с учетом возможности деградации гидрофобного наполнителя. Радиотехника и электроника. 2016. Т. 21. С. 49–54.

Жиглов А. А., Максимов С. Ю., Титова Е. А. Моделирование старения оптических кабелей. Системы связи и информатики. 2016. № 1 (17). С. 104–111.

Myer Kutz. Handbook of Environmental Degradation of Materials 2nd Edition. Norwich:William Andrew, 2016. 936 p.

Matick R. E. Transmission Lines for Digital and Communication Networkss. 1st Edition. Wiley-IEEE Press. 2000. 388 p.

Стрельников В. П. Новая технология исследования надежность машин и аппаратуры. Математичні машини і системи. Київ: Інститут математики НАН України. 2007. № 3–4. С. 227–238.

Лебедев А. Н., Куприянов М. С., Недосекин Д. Д., Чернявский Е. А. Вероятностные методы в инженерных задачах. Санкт-Петербург: Энергоатомиздат, 2008. 333 с.

Єременко В. С., Куц Ю. В., Мокійчук В. М., Самойліченко О.В. Статистичний аналіз даних вимірювань. Київ: НАУ, 2013. 320 с.

Кузавков В. В., Хусаінов П. В. Прогнозування технічного стану однотипних програмно-апаратних засобів. Інформатика та математичні методи в моделюванні. 2018. Т 8. № 1. С. 57–68.

Вишнівський В. В., Жердєв М. К., Кузавков В. В. Безконтактний індукційний метод діагностування радіоелектронних блоків: збірник наук. праць ВІКНУ ім. Т. Шевченка. Київ, 2013. № 43. 336 с.

Gerd K., Tarek S., El-Bawab. Optical Fiber Communications. New York: McGraw-Hill, 2010. 688 p.

Liu J. Analysis and modeling of optical fiber aging with hydrogen under high temperature and pressure. Optics Express. 2015. № 23(7). P. 9030–9044.

Singh A., Singh B., Pandey A., Dhar S. Design of plasmonic nanoantennas for high performance photovoltaic devices using an effective medium theory. Optics Communications. 2018. Vol. 407. P. 141–147.

Wang Z. Investigation of optical fiber aging under high temperature and pressure. Journal of Lightwave Technology. 2013. № 31(16). P. 84–90.

Crispin J., Elliott B. Introduction to Fiber Optics. Amsterdam: Newnes, 2005. 245 p.

William A. Electrical Power Cable Engineering. Boca Raton: CRC Press, 2017. 3rd Edition. 460 pp.

Cao J., Li J., Lu J. A New Method for Predicting the Long-Term Performance of Underground Power Cables. IEEE Transactions on Power Delivery. 2015. Vol. 30, № 4. P. 37–44.