*119963*

Технические науки/ 4.Транспорт

Д.т.н. Вычужанин В.В., Бойко В.Д.

Одесский национальный морской университет, Украина

Модель оценки живучести судовых технических систем

В теории живучести не обозначен методологический подход, позволяющий решать задачи по разработке моделей оценки живучести судовых технических систем (СТС) с точки зрения их структурной уязвимости с учетом значимости существующих в системе взаимосвязей. Представим индивидуальные характеристики объектов модели живучести СТС в виде вектора состояний объекта S₀ ,…, S_n . Оценка вероятности смены состояния объекта P_i указывает на вероятность перехода объекта в состояние S_i на промежутке времени t. Таким образом, для текущего состояния системы S_c

(1)

Вектор состояний P₀ ,…, P_n в (1) может быть использован для описания и прогнозирования поведения объекта на промежутке времени t. Оценка работоспособности объекта F для n возможных состояний объекта

(2)

Оценка работоспособности (2) является качественной характеристикой, которая так же может быть получена на основе экспертной оценки. Ожидаемая работоспособность на участке времени t оценивается математическим ожиданием работоспособности объекта

,

где f_i – работоспособность объекта в состоянии i,

p_i – вероятность перехода в состоянии i

Одним из путей оценки живучести системы является моделирование воздействия на нее, приводящее к изменению весов вершин графа по импульсному правилу. Это соотношение задает изменение весов орграфа и определяет динамику распространения внешних воздействий по системе. Упрощенную модель системы электропитания рефрижераторного судна поражаемую единичным импульсным воздействием на один из ее элементов на рис.1. Вектор воздействия Imp() - поражающий фактор. Система содержит шины питания, коммутаторы (S1-S9), предохранители (B1-B3), щит электропитания (W), холодильные установки (Ref.1, Ref.2), потребители электроэнергии (P1-P3) и питается от дизельных (G1,G2) и основного генератора (S.Gen).

Рис. 1. Упрощенная схема системы электропитания реф. судна

Рис. 2. Орграф системы электропитания (R1-R2 - рефрижераторные установки; M0 - маневровый привод; W0 - главный электрощит)

Рис.3. Орграф для момента времени T=1

Рис. 4. Состояние графа на момент времени Т=5

Схема (рис.1) в обобщенном виде представлена на рис.2 ориентированным графом (орграфом). Распространению импульса соответствует графическое отображение последовательностью диаграмм (рис.3,4). Частично пораженные узлы выделены пунктиром.

Из диаграмм рис. 3,4 можно проследить развитие процесса поражения cистемы энергоснабжения. Импульсная помеха вывела из строя объект B1 и распространилось на объекты S1, S2, S3 и W0 существенно повредив их (оценка работоспособности упала до 0,5), а так же опосредовано повлияла на работоспособность объектов R1, R2, M0, B2, B3. На следующем шаге – объекты S7, S8, S9, P3.

Из полученных результатов следует, что модель оценки живучести CТС обладает объектно-ориентированным характером.

Разработанная оценки живучести судовых технических систем позволяет: определить значимость действующих в системе взаимосвязей; моделировать распространения внешних воздействий по структуре системы; получить комплексную оценку живучести исследуемых систем с точки зрения их структурной уязвимости.