отказоустойчивых структур с учетом допустимых вариантов структур связей.

В процессе функционирования отказоустойчивой системы целесообразно включение минимального количества элементов в число проверяемых, что позволяет обеспечить высокую производительность системы. Вместе с тем диагностические свойства структур существенно зависят от количества элементов, контролирующих каждый из элементов.

Например, в случае Р-моделей при диагностировании без восстановления минимальное количество связей при /-диагностируемости равно tn. Поэтому при одном и том же количестве связей N СВК. при различных значениях t и п, справедливо соотношение

tinfNtjn,; или приближенно, ttltj = njlm.

Следовательно, /-диагностируемость обратно пропорциональна количеству проверяемых элементов. При этом / < [(п, - l)/2j, k = /, /.

Таким образом, при автоматическом проектировании структур (при создании или перестройке структур)необходимо оценить кратность отказов /, в соответствии с которой подбирается состав элементов. Наименьшее число определяется исходя из предельно допустимой для данной модели кратности отказов. В том случае, когда ограничения по количеству связей не являются жесткими, можно сокращать количество проверя емых элементов за счет увеличения насыщенности связей в структуре.

Рассмотрим упрощенный пример обобщенного алгоритма автоматического построения структур для Р-моделей контроля элементов в отказоустойчивой системе.

1. Определить структуры физических связей с помощью матриц А, А.

2. С учетом оценки значения кратности отказов / и заданного количества информационных связей между элементами определить минимальное количество элементов структуры п.

3. Получить структуры информационных связей, исполь-вуя, например, способ построения Оргструктур. Преобразовать полученные структуры в матрицы инциденций .....В.

4. Провести оценку совместимости структур S, В для заданных вариантов решений структур физических связей А\ А.

5. Выделить набор шагов проверки системы путем задания

матриц Ск{г).

6. Провести моделирование исключения физических связей в системе, выполняя для каждого случая проверку с учетом п. 4.

7. Провести моделирование обнаружения и локализации неисправностей в системе, используя результаты выполнения п. 5.

8. Провести корректировку структур А, В, С с целью удовлетворения задаваемых требований.

Необходимо отметить, что при моделировании по п. 7 могут быть использованы результаты гл. 3 по перечислению допустимых наборов неисправностей и их количественных опенок. Реализация обобш.енного алгоритма построения структур, особенно при эксплуатации, должна сопровождаться анализом способов его выполнения на элементах системы.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОТКАЗОУСТОЙЧИВЫХ СИСТЕМ

1. ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА СИСТЕМ

В процессе создания и эксплуатации радиоэлектронных систем возникает необходимость в оценке их функциональных и эксплуатационных характеристик. На ранних стадиях разработки системы такие оценки позволяют определить научно-технический уровень и новизну системы, ее конкурентоспособность и перспективность. При использовании системы на основе анализа опытных образцов получают оценки, которые могут уточняться и дополняться и служат для решения вопроса о количестве выпускаемых систем, разработки их модификаций с учетом условий эксплуатации, совершенствования функциональных характеристик и др.

Основой для оценки качественных характеристик радиоэлектронных систем служат количественные показатели или критерии качества системы. Показатель количественно оценивает характеристику одного или нескольких свойств системы. К основным качественным характеристикам относятся надежность, э(})фективность и достоверность информации.

Под надежностью понимается свойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования. Надежность включает безотказность, долговеч-нось, ремонтопригодность и другие свойства. В число экс-

плуатационных показателей входят показатели производительности, наработки на отказ, вероятности безотказной работы, средний срок службы, коэффициент готовности и т. п.

Под эффективностью системы часто понимают степень ее приспособленности к выполнению стоящей перед ней задачи. Например, эффективность функционирования системы, позволяющей оценить ухудшение (улучшение) качества функционирования. В этом случае показатель эффективности определяется значениями показателей технических, надежностных, эксплуатационных характеристик и условиями, в которых система работает [21].

Различие между надежностью и эффективностью состоит в том, что надежность оценивает способность системы к поддержанию заданных параметров в допустимых границах, а эффективность позволяет оценить качество выполнения поставленной задачи. В частности, показатели эффективности могут быть как стоимостными (например, стоимость экономического эффекта, ущерба), так и комплексными, включающими вероятность выполнения требуемых функций и возможные потери (эффект) от использования.

Достоверность информации позволяет оценить соответствие принятого сообщения переданному. В вычислительных системах достоверность оценивает соответствие полученных результатов вычислений (с учетом ошибок исходных данных и процесса вычисления) истинным, полученным при отсутствии ошибок. К числу таких ошибок относятся ошибки в исходных данных, отказы и сбои в аппаратуре, ограниченная точность вычислений, ошибки в программах, использование системы в непредусмотренных режимах.

Особенностью оценки достоверности с помощью показателей достоверности является то, что в первую очередь учитывается характер влияния возникающих ошибок, а не причины их возникновения. Высокая достоверность предполагает, как правило, надежность работы системы. Однако большое влияние на показатели достоверности оказывает качество исходных данных и алгоритмов функционирования, что не столь существенно в показателях надежности и эффективности.

Выбор показателей надежности, эффективности и достоверности, а также точность их вычисления существенно зависят от стадии разработки и эксплуатации системы. Так, например, перед началом проектирования системы имеются очень неточные данные о возможных отказах системы и распределении вероятностей появления их, достоверности исходных данных, характере ошибок в программном обеспечении. Поэтому в практике на этом этапе обычно используют данные эксплуатации аналогичных систем, ориентировочные оценки на-

V. 4 5-541 97