Метод квалиметрии сложных технических систем при проведении их испытаний

Библиографическое описание статьи для цитирования:
Есев А. А., Солдатов А. С., Пушкарский Е. Ю. Метод квалиметрии сложных технических систем при проведении их испытаний // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2013. – Т. 3. – С. 1191–1195. – URL: http://e-koncept.ru/2013/53241.htm.
Аннотация. Изложено методическое обеспечение, позволяющее выполнить сопоставление технического уровня различных образцов (модификаций) сложных технических систем для определения их готовности к испытаниям. Расчет оценки технического уровня основан на квалиметрическом подходе: коэффициенты качества простых, сложных и комплексных свойств определяются расчётным путём, а коэффициенты весомости свойств и индивидуальные коэффициенты качества простых (качественных) технических свойств – экспертным. Оценка коэффициента технического уровня рекурсивно вычисляется по дереву технических свойств. Полученные решения обеспечивают обоснование предложений по улучшению технических свойств сложных технических систем.
Комментарии
Нет комментариев
Оставить комментарий
Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы комментировать.
Текст статьи
Есев Андрей Александрович,

кандидат технических наук, начальник отделения

старший инженериспытатель Государственного летноиспытательного центра имени В.П.Чкалова, г.АхтубинскАстраханской областиa.a.esev@yandex.ru; 094036@gmail.comСолдатов Алексей Сергеевич,

кандидат технических наук, доцент, помощник начальника управления Государственного летноиспытательного центра имени В.П.Чкалова, по испытательнометодической и научноисследовательской работе, г.Ахтубинск Астраханской областиsoldat_11@mail.ruПушкарский Евгений Юрьевич,

кандидат технических наук, доцент, заместитель начальникаГосударственного летноиспытательного центра имени В.П.Чкалова, по научной работе,г.Ахтубинск Астраханской области094036@mail.ru

Методквалиметрии сложных технических систем при проведении их испытаний

Аннотация.Изложено методическое обеспечение, позволяющее выполнить сопоставление технического уровня различных образцов (модификаций) сложных технических системдля определения их готовности к испытаниям. Расчет оценки технического уровня основан на квалиметрическом подходе: коэффициенты качества простых, сложных и комплексных свойств определяются расчётным путём, а коэффициенты весомости свойств и индивидуальные коэффициенты качества простых (качественных) технических свойств –экспертным. Оценка коэффициента технического уровня рекурсивно вычисляется по дереву технических свойств. Полученные решения обеспечивают обоснование предложений по улучшению технических свойств сложных технических систем.Ключевые слова:сложные технические системы, технический уровень, дерево эргономических свойств, квалиметрия.

Необходимость обеспечения эффективной эксплуатации сложных технических систем значительно повышает требования к их техническому уровню [1–3]. В связи с модернизациейвыпускаемых серийно и созданием новых образцов сложных технических системимеется необходимость проведения их испытаний, важное значение для которых имеет использование адекватного методического обеспечения [1–3].Для сопоставления оценок технического уровня различных образцов(модификаций) сложных технических системи анализа их готовности к испытаниям создана методика расчета оценки технического уровня образцов сложных технических систем, с помощью которой можно рассчитать количественную оценку их любоготехнического свойства.

Квалиметрический метод расчета оценки технического уровня сложной технической системыДля расчета оценки технического уровня используется квалиметрический метод, при котором коэффициенты качества простых, сложных и комплексных свойств определяются расчётным путём, а коэффициенты весомости свойств и индивидуальные коэффициенты качества простых (качественных) технических свойств –экспертным (метод экспертного опроса).Последовательность расчета оценки технических свойств сложной технической системыэкспертами из экспертной группы включала в себя:–построение дерева технических свойств сложной технической системы(пример такого дерева для вертолетных очков ночного видения (ОНВ) представлен на рис. 1);–определение коэффициентов весомости технических свойств сложной технической системы;–определение базовых, экстремальных и реальных технических показателей;–определение технических показателей (коэффициентов качества) простых, сложных, комплексных свойств и показателей сложной технической системыв целом.

Рисунок 1 –Дерево технических свойств вертолетных ОНВ

Оцениваемым показателем является коэффициент технического уровня (КТ), который вычисляется как:,(1)где n–число компонентов j–го уровня, связанных с оценкой xi;vj–вес компонента j–го уровня, отражающий его важность для i–го уровня;xij–оценка компонента j–го уровня;ximax–максимальное значение компонента i–го уровня;xijmax–максимальное значение компонента j–го уровня;xijmin–минимальное значение компонента j–го уровня.

Дерево технических свойств сложной технической системыстроится слева направо. Крайние правые окончания ветвей (листья) представляют собой простые (квазипростые) технические свойства, остальные–сложные и комплексные свойства.При оценке технического уровня сложной технической системыв целом дерево должно быть полным, т.е. разделённым на все составляющие технические свойства. В случае выполнения оценки отдельного технического свойства дерево может быть неполным, т.е. разделённым на составляющие только оцениваемого свойства.Группировки свойств делятся на уровни, которые нумеруются слева направо, начиная с нулевого уровня (корня) –технических свойств сложной технической системы–и заканчивая правым уровнем (листьями) –простыми (квазипростыми) техническими свойствами. Свойства одного уровня размещаются на одной вертикали.Определение коэффициентов весомости (важности) технических свойств сложной технической системыпроизводилось в следующей последовательности:–составление индивидуальных анкет и их заполнение экспертами (назначение индивидуальных ненормированных коэффициентов весомости);–согласование мнений экспертов;–нормирование коэффициентов весомости.Анкета для определения ненормированных коэффициентов весомости разрабатывалась для каждого сложного (комплексного) свойства согласно дереву технических свойств сложной технической системы. Комплект индивидуальных анкет (число анкет в комплекте равно числу сложных и комплексных свойств дерева технических свойств сложной технической системы) заполнялся каждым экспертом, куда заносились значения ненормированных коэффициентов весомости.Экспертная оценка весомости свойств осуществлялась в баллах (от 0 до 100 баллов) в зависимости от значимости (весомости, важности) технического свойства.Согласование мнений экспертов осуществлялось статистическими методами [4, 5]. Нормирование коэффициентов весомости производилось в следующей последовательности [4, 5]:–определение среднего значения ненормированного коэффициента весомости технического свойства (среднего балла) (Mj) по формуле:,(2)где j–порядковый номер свойства (по дереву технических системы);i–номер эксперта;n–число оценок экспертов дляj–го свойства;Mn–оценка (в баллах) j–го свойства i–м экспертом;–определение группового (обобщённого по всем экспертам) нормированного коэффициента весомости технического свойства (µj) по формуле:,(3)где –сумма средних оценок (в баллах) ненормированных коэффициентов весомости технических свойств.Базовые (Pбаз) и экстремальные (Pэкс) технические показатели могут быть вычислены по одному из четырёх вариантов, в зависимости от варианта задания требований:1.



,где b1и b2–крайние значения показателей свойства;Pэкс=0,85b1, если PрлPбаз, или Pэкс2=1,15b2, если Pрл�Pбаз.2. Pбаз0 если технические требования заданы в виде предельно допустимых значений; Pэкс=1,15b, где b–предельно допустимое значение технического показателя.3. Технические требования заданы в виде не менее» или не более». Тогда при задании значения показателя в виде не менее»: Pбаз=2bи Pэкс=0,85b, где b–заданное значение показателя. При задании значения показателя в виде не более»:Pбаз=0,5bи Pэкс=1,15b.4. Технические требования заданы в качественном виде (отсутствует единица измерения). Тогда Pбаз100 и Pэкс=0.Показатель технического уровня сложной технической системы(КТ), в целом и комплексных (сложных) свойств рассчитывается по формуле 1.Показатель технического уровня сложного свойства (Kf)системы, разделящегося на простые (квазипростые), может быть определён по формуле:,(4)где f–номер оцениваемого сложного свойства (по дереву технических свойств);j–номер простого (квазипростого) свойства, составляющего f–е сложное свойство (по дереву технических свойств);m–число простых (квазипростых) свойств, составляющих f–е сложное свойство;ωj–коэффициент качества j–го простого свойства;μj–групповой нормированный коэффициент весомости j–го простого свойства.Коэффициент качества простого технического свойства (ωf) определяется из выражения:,(5)где Pрл–реальное значение показателя технического свойства;Pэкс–экстремальное значение показателя технического свойства;Pбаз–базовое значение показателя технического свойства.Расчёты по определению технических показателей сложной технической системыв целом должны проводиться последовательно для всех сложных и комплексных свойств, начиная с последнего уровня (по дереву технических свойств) и заканчивая нулевым уровнем –оценкой технических свойств системы.

Обработка и анализ результатовПосле выполнения расчётов проводится обработка, анализ и оценка результатов. Разработку предложений по улучшению технических свойств сложной технической системыцелесообразно проводить в следующей последовательности:–определить свойства (характеристики), которые требуют улучшения. Это прежде всего простые свойства с низким коэффициентом качества;–разработать мероприятия (компоновочные, конструктивные и т.д.) по улучшению этих свойств.Формулы для расчёта технического уровня различных моделей вертолетных ОНВ, применительно к дереву их свойств, изображённому на рисунке 1, имеют вид:,(6),(7),(8),(9),(10),(11),(12),(13),(14),(15),(16)Методика расчета оценки технического уровня сложной технической системыи дерево технических свойств, аналогичное изображённомуна рисунке 1, позволяют выполнить сравнительную оценку технического уровня различныхмодификаций (вариантов)любой сложной технической системыи определить ееготовность к испытаниям.

Рекомендации по совершенствованию вертолётных ОНВВ результате анализа более 288 наземных испытаний и 150 испытательных полетов вертолетов типа Ми24, Ми8, Ми28Н и Ка52, оборудованных ОНВ, оценок 22 комплектов моделей ОНВ, принятых на снабжение в Минобороны России с помощью изложенной методики обоснован ряд рекомендаций для промышленности поулучшению как технических и эргономических характеристик как самих ОНВ, так и вертолетов, оборудованных ими. 1. К основным рекомендациям по совершенствованию ОНВ следует отнести:

обеспечить легкосъемность бинокуляра ОНВ с кронштейна нашлемного визирного устройства защитного шлема в аварийной ситуации;

устранить (минимизировать) подушкообразную» дисторсию оптической системы ОНВ;

рассмотреть возможность разработки низкопрофильных ОНВ, уменьшить их массу и габариты;

рассмотреть возможность разработки и применения новых поколений электроннооптических преобразователей;

обеспечить применение и нанесение антибликового покрытия минус блю» на внутреннюю поверхность монокуляра;

обеспечить возможность применения в каждом монокуляре патрона осушки, обеспечивающем поглощение влаги в случае ее попадания во внутреннюю полость монокуляра;

обеспечить возможность одновременного заряда двух комплектов аккумуляторов НЛЦ0,9 из комплекта ОНВ;

обеспечить возможность ускоренного заряда аккумуляторов НЛЦ0,9;

обеспечить возможность прямого подключения зарядного устройства аккумуляторов НЛЦ0,9 к бортовой сети вертолета, или автомобиля с помощью вилки 48КВ.2. К основным рекомендациям по объекту испытаний (вертолету, оборудованному ОНВ) следует отнести:

с целью обеспечения летчика необходимой информацией о предельном значении уровня естественной ночной освещенности при выполнении полетов с использованием ОНВ, необходимо включить в состав оборудования вертолета индикатор информации, характеризующей освещенность закабинного пространства;

на вертолетах типа Ми24 и Ми8 целесообразно вместо фар ФПП7М, адаптированных с помощью насадки инфракрасного фильтра, использовать управляемые вертолетные посадочнопоисковые фары ВППФ1А с возможностью работы как в оптическом, так и в скрытом» диапазонах, что расширяет возможности вертолета при применении его экипажем ОНВ.

* * *Методика расчёта оценки технического уровня сложной технической системыпозволяет априорно оценить его готовность к проведению испытаний, провести объективное сравнительное оценивание различных моделей(модификаций)системи обосновывать замечания и рекомендациипо их доработке и совершенствованию.

Список литературы1. Маслов С.В. Анализ рисков безопасности полетов при использовании летным составом вертолетов очков ночного видения / С.В.Маслов, А.А.Есев // Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций –№1, 2011. –С. 52 –57.2. Кукушкин Ю.А.Математическое обеспечение рискометрии состояний человека в экстремальных и аварийных ситуациях, сопряженных с гипоксическим воздействием / Ю.А.Кукушкин [и др.] // Безопасность жизнедеятельности. –№ 10, 2012. –С. 25 –33.3. Маслов С.В. Методика оценивания технических показателей очков ночного видения при проведении наземных испытаний авиационной техники / С.В.Маслов, А.А.Есев// Проблемы безопасности полетов –№4, 2010. –С. 27 –35.4. Шибанов Г.П.Порядок формирования экспертных групп и проведения коллективной экспертизы / Г.П.Шибанов // Информационные технологии. –№ 12, 2003.–С. 26 –29.5. Козлов В.Е.Математическое обеспечение обработки рейтинговой информации в задачах экспертного оценивания / В.Е.Козлов, А.В.Богомолов, С.В.Рудаков, В.Т.Оленченко// Мир измерений. –№ 9, 2012. –С. 4249.

Esev Andrey,Candidate of Technical Sciences,Head of Department Senior Test Engineer of the State Flight Test Center Chkalov, city Akhtubinsk Astrakhan regiona.a.esev @ yandex.ru; 094036@gmail.comSoldatov Aleksey,Candidate of Technical Sciences,associate professor, assistant chief of the State Flight Test Center Chkalov on the test methods and scientificresearch work, city Akhtubinsk Astrakhan regionsoldat_11@mail.ruPushkarsky Evgeny,Candidate of Technical Sciences,Associate Professor, Deputy Head of the State Flight Test Center Chkalov on science, city Akhtubinsk Astrakhan region094036@mail.ru

Method qualimetry complex technical systems in their testing

Abstract. Methodical software that allows you to map the technical level of the different samples (models) of complex technical systems to determine their readiness for the test. Obtain an estimate of the technical level based on their qualitative approach: quality factors of simple, complex, and complex properties are determined by calculation, and the coefficients of the weight of individual properties and the quality factors of simple (qualitative) technical characteristics expert. An estimate of the technical level of the tree recursively technical properties. The resulting solutions provide the rationale for the proposals to improve the technical properties of complex technical systems.Keywords: complex technical systems, technical level, wood ergonomic properties qualimetry.