Разработка И Исследование Универсальных Моделей Надежности Активной Фазированной Антенной Решетки Многофункциональной Радиолокационной Станции

Abstract

В роботі проведено короткий аналіз моделей надійності АФАР, запропонованими вченими і інженерами за останні 20 років. Розглянуто модель надійності приймальні АФАР за критерієм допустимого підвищення мінімального рівня бічних пелюсток діаграми спрямованості амплітудно-фазового розподілу антеною решітки. Проаналізовано модель надійності передавальної АФАР за критерієм допустимого зниження максимальної дальності РЛС. Показано, що розглянуті моделі надійності є наближеними (використовують експонентний закон розподілу відмов АФАР) і тому можуть використовуватися тільки для наближеного визначення середнього напрацювання до відмови антеною решітки. Для визначення імовірнісних показників надійності АФАР: ймовірності безвідмовної роботи, інтенсивності відмов, щільності розподілу відмов, гамма-відсоткових ресурсу і ін. Необхідні більш універсальні моделі надійності, що враховують структуру і складність побудови антеною решітки як системи, що складається з величезної кількості основних і резервних приймально передавальних каналів і модулів. У роботі розроблені і досліджені універсальні моделі надійності АФАР багатофункціональної РЛС з дворівневої структурною схемою надійності (дворівнева АФАР). Універсальні моделі надійності враховує два основних фізичних критерію відмови АФАР: допустиме зниження максимального рівня дальності РЛС і припустиме збільшення мінімального рівня бічних пелюсток діаграми спрямованості антеною решітки. Як законів розподілу відмов випромінюючих (передавальних) і прийомних каналів і модулів антеною решітки застосовується експоненціальне розподіл (характеризує раптові відмови), немонотонний диффузионний розподіл (характеризує поступові відмови) і композиція експоненціального і дифузійного немонотонного закону розподілів (характеризує спільне прояв раптових і поступових відмов) . У статті представлені рівняння і формули для визначення показників надійності передавальної, приймальні та приймально-передавальної АФАР: середнього напрацювання до відмови, імовірності безвідмовної роботи та ін. В роботі розглянуто три ілюстративних прикладу розрахунку показників надійності передавальної, приймальні та приймально-передавальної АФАР при експоненційному розподілі відмов каналів і модулів антеною решітки. Проведено аналіз впливу інтенсивностей відмов випромінюючих каналів і модулів джерел вторинного живлення на середній наробіток до відмови АФАР. Представлені в статті універсальні моделі надійності АФАР рекомендується використовувати при розробці нових багатофункціональних РЛС з АФАР, а також можуть бути корисні студентам і аспірантам університетів і вищих навчальних закладів в навчальному процесі.