radioelectronicsИзвестия высших учебных заведений России. РадиоэлектроникаJournal of the Russian Universities. Radioelectronics1993-89852658-4794Saint Petersburg Electrotechnical University10.32603/1993-8985-2018-21-3-48-56radioelectronics-234Research ArticleПРОЕКТИРОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВENGINEERING DESIGN AND TECHNOLOGIES OF RADIO ELECTRONIC FACILITIESОптимальная длительность интервала наблюдения нестационарного потока отказов радиоэлектронных средствOptimal Monitoring Time Interval for Radio-Electronic Equipment Unsteady Failure RateСоколовС. С.SokolovS. S.

Соколов Сергей Сергеевич – доктор технических наук (1996), профессор (1998), профессор кафедры микрорадиоэлектроники и технологии радиоаппаратуры Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ" им. В. И. Ульянова (Ленина). Автор более 75 научных публикаций. Сфера научных интересов – случайные процессы с двойной стохастичностью; системная инженерия. 

ул. Профессора Попова, д. 5, Санкт-Петербург, 197376.

Sergey S. Sokolov – D.Sc. in Engineering (1996), Professor (1998), Professor of the Micro Radio Electronics and Technology of Radio Equipment Department of Saint Petersburg Electrotechnical University "LETI". The author of more than 75 scientific publications. Area of expertise: double-stochastic processes; system engineering. 

5, Professor Popov Str., 197376, St. Petersburg.

tri-s-leningrad@yandex.ruСанкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В. И. Ульянова (Ленина).РоссияSaint Petersburg Electrotechnical University "LETI" .Russian Federation201828062018034856Copyright © Соколов С.С., 20182018Соколов С.С.Sokolov S.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://re.eltech.ru/jour/article/view/234

Предложен метод определения оптимальной длительности интервала наблюдения нестационарного пуассоновского потока отказов радиоэлектронных средств (РЭС) для широкого класса стационарных процессов, модулирующих поток отказов по интенсивности. Знание оптимальной длительности интервала наблюдения, учитывающей двойную стохастичность потока, необходимо для расчета и прогнозирования показателя безотказности РЭС, функционирующих в околоземном космическом пространстве в составе искусственных спутников Земли, в ходе которого РЭС подвергаются воздействиям нестационарных потоков проникающей радиации и электростатических зарядов, приводящим к кратковременным или необратимым отказам. На основании известной линейной модели дважды стохастического точечного процесса впервые проведен подробный математический анализ и получены аналитические выражения для оптимальной длительности интервала наблюдения по критерию минимума суммарной среднеквадратической погрешности. Так как истинный характер нестационарности неизвестен, то анализ был проведен для гауссовского и гаусс-марковского модулирующих процессов, охватывающих широкий класс случайных процессов. Результаты анализа подтвердили достаточную для практики близость значений оптимальной длительности интервала наблюдения потока отказов для широкого класса модулирующих процессов.

The method for determining the optimal duration of monitoring interval of non-stationary Poisson failure rate of radio-electronic equipment (REE) for a wide range of stationary processes, modulating it by intensity. To know the optimal du-ration of monitoring interval, taking into account the flow double stochasticity is necessary to calculate and predict REE reliability factor, operating in near-Earth space as a part of artificial Earth satellites (AES). In the course of calculation REE is exposed to ionizing radiation of unsteady flows and electrostatic charges, leading to short duration or irreversible failures. Based on the known linear model of double stochastic point process a detailed mathematical analysis is made for the first time ever and analytical expressions were obtained for the optimal monitoring time interval with respect to minimum combined standard uncertainty. Since the true nature of unsteadiness is unknown, analysis is carried out for Gaussian and Gauss-Markov modulating processes, covering a wide range of random processes. The analysis results confirm practical similarity of optimal monitoring time interval values for a wide range of modulating processes.

безотказность технических средствнестационарный поток отказовинтервал наблюдения реализации потокаоптимизация длительности интервалаreliability of technical equipmentunsteady flow of failuresmonitoring implementation of interval flowoptimization interval durationReferencesАвдюшин С. И., Соколов С. С. Методы и средства регистрации потоков ионизирующих излучений в околоземном космическом пространстве // Радиотехника. 2012. № 7. С. 122–126.Avdyushin S. I., Sokolov S. S. Methods and Equipment for Ionizing Radiation Registration in Near-Earth Space. Radiotekhnika [Radioengineering]. 2012, no. 7, pp. 122–126. (In Russian)Соколов С. С. Профессор В. О. Вяземский – основатель в ЛЭТИ научно-практического направления космического приборостроения (к 85-летию со дня рождения) // Изв. СПбГЭТУ “ЛЭТИ”. 2014. № 8. С. 104–109.Sokolov S. S. Professor V. O. Vyazemsky, Founder of Scientific and Practical Space Instrumentation in LETI (to his 85th Anniversary). Izvestiya SPbGETU “LETI” [Proceedings of Saint Petersburg Electrotechnical University]. 2014, no. 8, pp. 104–109. (In Russian)А. с. СССР № 1401395. Адаптивный измеритель скорости счета / В. А. Казанский, С. С. Соколов; опубл. 07.06.88. Бюл. № 21.Kazanskii V. А. Sokolov S. S. Adaptivnyi izmeritel' skorosti scheta [Adaptive Meter Count Rate]. Copyright certificate SSSR, no. 1401395, 1988. (In Russian)Соколов С. С. Адаптивная фильтрация интенсивности точечных процессов с двойной стохастичностью // Изв. СПбГЭТУ “ЛЭТИ”. 2009. № 10. С. 7–12.Sokolov S. S. Adaptive Filtering of Intensity Point Processes with Double Stochasticity. Izvestiya SPbGETU “LETI” [Proceedings of Saint Petersburg Electrotechnical University]. 2009, no. 10, pp. 7–12. (In Russian)Обеспечение радиационной стойкости аппаратуры космических аппаратов при проектировании / М. А. Артюхова, В. В. Жаднов, С. Н. Полесский, В. А. Прохоров // Компоненты и технологии. 2010. № 9. С. 93–98.Artyukhova M. A., Zhadnov V. V., Polesskii S. N., Prokhorov V. A. Equipment Radiation Resistance in Spacecraft Design. Komponenty i tekhnologii [Components and technologies]. 2010, no. 9, pp. 93–98. (In Russian)Оценка оптимальных параметров экранов для защиты электронных систем космических аппаратов от ионизирующих излучений / И. П. Безродных, Е. И. Морозова, А. А. Петрукович, В. Т. Семенов // Вопр. электромеханики. 2012. Т. 131. С. 15–18.Bezrodnykh I. P., Morozova E. I., Petrukovich A. A., Semenov V. T. Estimation of Screen Optimal Parameters to Protect Spacecraft Electronic Systems from Ionizing Radiation [Electromechanical Matters]. 2012, vol. 131, pp.15–18. (In Russian)Белоус А. И., Солодуха В. А., Шведов С. В. Космическая электроника: в 2 кн. Кн. 1. М.: Техносфера, 2015. 696 с.Belous A. I., Solodukha V. A., Shvedov S. V. Kosmicheskaya elektronika. V 2 kn. Kn. 1 [Space Electronics]. Moscow, Tekhnosfera, 2015, 696 p. (In Russian)Сваричевский М. Микроэлектроника для космоса и военных. URL: http://habrahabr.ru/post/156049/ (дата обращения: 02.04.2018).Svarichevskii M. Microelectronics for Space and Army. Available at: http://habrahabr.ru/post/156049/ (accessed: 02.04.2018). (In Russian)Шунков В. Физика радиационных эффектов, влияющих на электронику в космосе. URL: http://geektimes.ru/post/254084/ (дата обращения: 18.03.2018).Shunkov V. Physics of Radiation Effects Affecting Electronics in Space. Available at: http://geektimes.ru/post/254084/ (accessed 02.04.2018). (In Russian)Вяземский В. О. Ошибки воспроизведения текущего значения интенсивности случайного импульсного потока по его реализации // Изв. АН СССР. Техническая кибернетика. 1976. № 5. С. 137–143.Vyazemsky V. O. Current Value Reproduction Error Rate for Random Pulse Stream based on its Realization. Izv. AN SSSR. Tekhnicheskaya kibernetika [Journal of the USSR Academy of Science. Technical cybernetic]. 1976, no. 5, pp. 137–143. (In Russian)Солодовников В. В. Микропроцессорные автоматические системы регулирования. М.: Высш. шк., 1991. 256 с.Solodovnicov V. V. Mikroprotsessornye avtomaticheskie sistemy regulirovaniya [Microprocessor Automatic Control System]. Moscow, Vysshaya shkola, 1991, 256 p. (In Russian)Рытов С. М. Введение в статистическую радиофизику. Ч. 1: Случайные процессы. М.: Наука, 1976. 494 с.Ryutov S. M. Vvedenie v statisticheskuyu radiofiziku. Chast' 1. Sluchainye protsessy [Introduction to Statistical Radiophysics. Pt. 1. Random Processes]. Moscow, Nauka, 1976, 494 p. (In Russian)Левин Б. Р. Теоретические основы статистической радиотехники. 3-е изд. М.: Радио и связь, 1989. 656 с.Levin B. R. Teoreticheskie osnovy statisticheskoi radiotekhniki [Theoretical Foundations of Statistical Radio Engineering]. Moscow, Radio i svyaz', 1989, 656 p. (In Russian)Градштейн И. С., Рыжик И. М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. М.: Наука, 1963. 1108 с.Gragshtein I. C., Ryigik I. M. Tablitsy integralov, summ, ryadov i proizvedenii [Table of Integrals, Series and Products]. Moscow, Nauka, 1963, 1108 p. (In Russian)Соколов С. С., Чернов М. А. Имитационное моделирование дваждыстохастического импульсного потока // Изв. вузов России. Радиоэлектроника. 2000. Вып. 1. С. 15–18.Sokolov S. S., Chernov М. А. Simulation Modeling of Double-Stochastic Pulse Stream. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii Rossii. Radioelektronika [Journal of the Russian Universities. Radioelectronics]. 2000, no. 1, pp. 15–18. (In Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.