cahtНаучный вестник МГТУ ГАCivil Aviation High Technologies2079-06192542-0119Moscow State Technical University of Civil Aviation (MSTU CA)10.26467/2079-0619-2023-26-6-58-74caht-2269Research ArticleТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫTRANSPORTATION SYSTEMSХарактеристики достоверности эксплуатационного контроля функциональных систем и комплексов бортового оборудования воздушных судовCharacteristics of operational control reliability of aircraft functional systems and avionics suitesКузнецовС. В.KuznetsovS. V.

Сергей Викторович Кузнецов, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой

кафедра технической эксплуатации авиационных электросистем и пилотажно-навигационных комплексов

Москва

Sergey V. Kuznetsov, Doctor of Technical Sciences, Professor, the Head of the Chair

Aircraft Electrical Systems and Avionics Technical Operation Chair

Moscow

s.kuznetsov@mstuca.aeroМосковский государственный технический университет гражданской авиацииРоссияMoscow State Technical University of Civil AviationRussian Federation2023251220232665874Copyright © Кузнецов С.В., 20232023Кузнецов С.В.Kuznetsov S.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://avia.mstuca.ru/jour/article/view/2269

   Система эксплуатационного контроля (СЭК) бортового оборудования (БО) воздушных судов (ВС) гражданской авиации (ГА) является важной составляющей его системы технической эксплуатации (СТЭ). Эксплуатационный контроль – составная часть процесса технической эксплуатации. Он позволяет оценить технические состояния (ТС) объектов контроля (ОК) в различных состояниях функционирования БО, подготовки ВС к полету, различных видах технического обслуживания (ТО) и восстановлении. Основным свойством эксплуатационного контроля является достоверность контроля. Ключевая задача эксплуатационного контроля – не только определение вида ТС, но и количественная оценка правильности или ошибочности принятия решений. Характеристики достоверности контроля (ХДК) являются количественными показателями степени объективности принятия решений. В зависимости от уровня детализации задачи следует различать ХДК блоков, функциональных систем и комплексов БО для различных средств эксплуатационного контроля: встроенных, бортовых автономных, наземно-бортовых и наземных. Выбор ХДК основан на системном анализе и математическом аппарате логики, теории вероятности и математической статистики. Сформированы рациональные множества технических состояний и решений о технических состояниях функциональных систем и комплексов БО. На основании принадлежности к этим множествам определены три группы характеристик достоверности контроля. Первую группу составляют условные вероятности переходов процесса эксплуатационного контроля при различных видах контроля. Вторую группу составляют безусловные вероятности переходов процесса эксплуатационного контроля при различных видах контроля. Третью группу составляют апостериорные вероятности принятия решений в процессе эксплуатационного контроля при различных видах контроля. Определены аналитические зависимости для вычисления ХДК трех групп для функциональных систем и комплексов БО и взаимоотношения между ними. На примере системы кондиционирования воздуха проведены расчеты по достоверности контроля.

   The operational control system (OCS) of civil aircraft (A/C) airborne equipment is an important component of its technical operation system (TOS). Operational control is an integral part of the technical operation process. It makes it possible to assess the technical conditions (TC) of the objects to be monitored in various states of airborne equipment operation, aircraft preparation for flight, various types of maintenance and recovery. The main property of operational control is the reliability of control. The key task of operational control is not only to determine the type of technical condition, but also to quantify the correctness or erroneousness of decision-making. Control reliability characteristics (CRC) are quantitative indicators of the degree of objectivity in decision-making. Depending on the level of task details, it is necessary to distinguish the control reliability characteristics of units, functional systems (FS) and avionics suites for various means of operational control: built-in test equipment (BITE), on-board self-contained, ground-onboard and ground systems. The choice of the control reliability characteristics is based on the system analysis and the mathematical apparatus of logic, probability theory and mathematical statistics. Rational sets of technical states and decision-making about the technical conditions of functional systems and avionics suites are formed. Based on these sets, three groups of control reliability characteristics were identified. The first group consists of conditional probabilities of transitions in the operational control process under various types of control. The second group consists of unconditional probabilities of transitions in the operational control process under various types of control. The third group consists of a posteriori decision-making probability in the operational control process under various types of control. Analytical dependences for calculating the control reliability characteristics of three groups for functional systems and avionics suites and relationships between them are determined. The air-conditioning system was used to calculate the reliability of the control.

система эксплуатационного контроляпроцесс технической эксплуатациитехническое состояниедостоверность контролябортовое оборудованиеoperational control systemtechnical operation processtechnical conditionreliability of the controlonboard equipmentReferencesФедосов Е.А., Косьянчук В.В., Сельвесюк Н.И. Интегрированная модульная Авионика // Радиоэлектронные технологии. 2015. № 1. С. 66–71.Fedosov, E.A., Kosyanchuk, V.V., Selvesyuk, N.I. (2015). Integrated modular avionics. Radioelektronnyye tekhnologii, no. 1, pp. 66–71. (in Russian)Левин С.Ф. Качество поверки средств измерений и апостериорная достоверность контроля // Измерительная техника. 2018. № 9. С. 20–25. DOI: 10.32446/0368-1025it-2018-9-20-25Levin, S.F. (2018). Level of verification of measuring instruments and a posteriori reliability of control. Measurement Techniques, vol. 61, no. 9, pp. 863–871. DOI: 10.1007/s11018-018-1516-0 (in Russian)Мальцев Г.Н., Якимов В.Л. Достоверность многоэтапного контроля технического состояния объектов испытаний // Информационно-управляющие системы. 2018. № 1 (92). С. 49–57. DOI: 10.15217/issn1684-8853.2018.1.49Maltsev, G.N., Yakimov, V.L. (2018). Reliability of multi-stage control over technical condition of tested objects. Information and control systems, no. 1 (92), pp. 49–57. DOI: 10.15217/issn1684-8853.2018.1.49 (in Russian)Данилевич С.Б., Третьяк В.В. Метрологическое обеспечение достоверности результатов контроля // Контроль. Диагностика. 2018. № 7. С. 56–60. DOI: 10.14489/td.2018.07.pp.056-060Danilevich, S.B., Tretyak, V.V. (2018). Metrological supervision of control results validity. Kontrol'. Diagnostika, no. 7, pp. 56–60. DOI: 10.14489/td.2018.07.pp.056-060 (in Russian)Богоявленский А.А. Методология и практика обеспечения единства измерений при эксплуатации наземных автоматизированных систем контроля бортового оборудования воздушных судов // Научный вестник ГосНИИ ГА. 2021. № 37. С. 31–41.Bogoyavlenskiy, A.A. (2021). Methodology and practice of ensuring the uniformity of measurements in the operation of ground-based automated systems for diagnostics airborne equipment of aircraft. Scientific Bulletin of the State Scientific Research Institute of Civil Aviation (GosNII GA), no. 37, pp. 31–41. (in Russian)Масленников Д.В. Влияние погрешностей средств измерительной техники на достоверность контроля / Д.В. Масленников, И.В. Куличкова, В.С. Еремина, Т.Д. Клочкова // Современные технологии: актуальные вопросы, достижения и инновации : сборник статей XXVIII Международной научно-практической конференции. Пенза, 25 мая 2019 г. Пенза: Наука и Просвещение, 2019. С. 113–116.Maslennikov, D.V., Kulichkova, I.V., Eremina, V.S., Klochkova, T.D. (2019). The effect of errors of measuring instruments the reliability of the control. In: Sovremennyye tekhnologii: aktual'nyye voprosy, dostizheniya i innovatsii : sbornik statey XXVIII Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii. Moscow: Nauka i Prosveshcheniye, pp. 113–116. (in Russian)Чинючин Ю.М., Соловьев А.С. Применение Марковских процессов для анализа и управления эксплуатационной технологичностью летательного аппарата // Научный Вестник МГТУ ГА. 2020. Т. 23, № 1. С. 71–83. DOI: 10.26467/2079-0619-2020-23-1-71-83Chinyuchin, Yu.M., Solov'ev, A.S. (2020). Application of Markov processes for analysis and control of aircraft maintainability. Civil Aviation High Technologies, vol. 23, no. 1, pp. 71–83. DOI: 10.26467/2079-0619-2020-23-1-71-83 (in Russian)Данилевич С.Б., Третьяк В.В. Влияние вида распределения погрешности измерения на показатели достоверности контроля // Контроль. Диагностика. 2020. № 7. С. 48–52. DOI: 10.14489/td.2020.07.pp.048-052Danilevich, S.B., Tretyak, V.V. (2020). Influence of measurement error distribution the accuracy rates of the control. Kontrol'. Diagnostika, no. 7, pp. 48–52. DOI: 10.14489/td.2020.07.pp.048-052 (in Russian)Антонюк Е.М. О достоверности контроля адаптивных информационно-измерительных систем / Е.М. Антонюк, П.Е. Антонюк, И.Е. Варшавский, Д.С. Гвоздев // Международная конференция по мягким вычислениям и измерениям : сборник материалов конференции, 2022. Т. 1. С. 234–236.Antonyuk, E.M., Antonyuk, P.E., Varshavskiy, I.E., Gvozdev, D.S. (2022). On the reliability of control of adaptive information-measuring systems. In: Mezhdunarodnaya konferentsiya po myagkim vychisleniyam i izmereniyam : sbornik materialov konferentsii, vol. 1, pp. 234–236. (in Russian)Рагуткин А.В. Методы повышения достоверности контроля работоспособности цифровых систем / А.В. Рагуткин, М.Е. Ставровский, И.А. Александров, Е.С. Юрцев // Технология машиностроения. 2022. № 6. С. 36–42.Ragutkin, A.V., Stavrovskiy, M.E., Aleksandrov, I.A., Yurtsev, E.S. (2022). Methods for increasing the reliability of digital systems performance monitoring. Tekhnologiya mashinostroyeniya, no. 6, pp. 36–42. (in Russian)Okamura H., Dohi T. On Kolmogorov-Smirnov test for software reliability models with grouped data // 2019 IEEE 19<sup>th</sup> International Conference on Software Quality, Reliability and Security (QRS). Bulgaria, Sofia, 22–26 July 2019. Pp. 77–82. DOI: 10.1109/QRS.2019.00023Okamura, H., Dohi, T. (2019). On Kolmogorov-Smirnov test for software reliability models with grouped data. In: 2019 IEEE 19<sup>th</sup> International Conference on Software Quality, Reliability and Security (QRS). Sofia, Bulgaria, 22–26 July, pp. 77–82. DOI: 10.1109/QRS.2019.00023Lu P., Lu H. Application research of highly accelerated life test on civil aircraft airborne equipment // 2020 Global Reliability and Prognostics and Health Management (PHM-Shanghai). China, Shanghai, 16–18 October 2020. Pp. 1–6. DOI: 10.1109/PHM-Shanghai49105.2020.9280918Lu, P., Lu, H. (2020). Application research of highly accelerated life test on civil air-craft airborne equipment. In: 2020 Global Reliability and Prognostics and Health Management (PHM-Shanghai). Shanghai, China, 16–18 October, pp. 1–6. DOI: 10.1109/PHM-Shanghai49105.2020.9280918Yin L. Test suite generation for software reliability testing based on hybrid Musa and Markov method // 2020 7<sup>th</sup> International Conference on Dependable Systems and Their Applications (DSA). China, Xi'an, 28–29 November 2020. Pp. 509–514. DOI: 10.1109/DSA51864.2020.00087Yin, L. (2020). Test suite generation for software reliability testing based on hybrid Musa and Markov method. In: 2020 7<sup>th</sup> International Conference on Dependable Systems and Their Applications (DSA). Xi'an, China, 28–29 November, pp. 509–514. DOI: 10.1109/DSA51864.2020.00087Zhang X. Reliability test of aircraft integrated electronic assemblies based on virtual qualification method / X. Zhang, Z. Xie, Z. Wang, C. Lu // 2021 Global Reliability and Prognostics and Health Management (PHM-Nanjing). China, Nanjing, 5–17 October 2021. Pp. 1–5. DOI: 10.1109/PHM-Nanjing52125.2021.9613086Zhang, X., Xie, Z., Wang, Z., Lu, C. (2021). Reliability test of aircraft integrated electronic assemblies based on virtual qualification method. In: 2021 Global Reliability and Prognostics and Health Management (PHM-Nanjing). Nanjing, China, 5–17 October, pp. 1–5. DOI: 10.1109/PHM-Nanjing52125.2021.9613086Pan G. A Reliability evaluation method for multi-performance degradation products based on accelerated degradation testing / G. Pan, D. Li, Q. Li, C. Huang, B. Mo // 2022 IEEE 10<sup>th</sup> Joint International Information Technology and Artificial Intelligence Conference (ITAIC). China, Chongqing, 17–19 June 2022. Pp. 1871–1875. DOI: 10.1109/ITAIC54216.2022.9836924Pan, G., Li, D., Li, Q., Huang, C., Mo, B. (2022). A reliability evaluation method for multi-performance degradation products based on accelerated degradation testing. In: 2022 IEEE 10<sup>th</sup> Joint International Information Technology and Artificial Intelligence Conference (ITAIC). Chongqing, China, 17–19 June, pp. 1871–1875. DOI: 10.1109/ITAIC54216.2022.9836924Jiang P. A new method for deriving reliability qualification test plans / P. Jiang, B. Wang, D. Zhang, J. Qi // 2022 13<sup>th</sup> International Conference on Reliability, Maintainability, and Safety (ICRMS). Hong Kong, Kowloon, 21–24 August 2022. Pp. 140–143 DOI: 10.1109/ICRMS55680.2022.9944586Jiang, P., Wang, B., Zhang, D., Qi, J. (2022). A new method for deriving reliability qualification test plans. In: 2022 13<sup>th</sup> International Conference on Reliability, Maintainability, and Safety (ICRMS). Kowloon, Hong Kong, 21–24 August, pp. 140–143 DOI: 10.1109/ICRMS55680.2022.9944586Кузнецов С.В. Системы эксплуатационного контроля бортового оборудования воздушных судов гражданской авиации // Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества : сборник тезисов докладов Международной научно-технической конференции, посвященной 50-летию МГТУ ГА. Москва, 25–26 мая 2021 г. М.: ИД Академии Жуковского, 2021. С. 239–242.Kuznetsov, S.V. (2021). Operational control systems for on-board equipment of civil aviation aircraft. In: Grazhdanskaya aviatsiya na sovremennom etape razvitiya nauki, tekhniki i obshchestva : sbornik tezisov dokladov Mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii, posvyashchennoy 50-letiyu MGTU GA. Moscow: ID Akademii Zhukovskogo, pp. 239–242. (in Russian)Кузнецов С.В. Выбор и обоснование параметров и показателей эффективности системы эксплуатационного контроля блоков бортового оборудования воздушных судов // Crede Experto: транспорт, общество, образование, язык. 2022. № 4. С. 70–82. DOI: 10.51955/2312-1327_2022_4_70Kuznetsov, S.V. (2022). Election and substantiation of parameters and performance indicators of the in- service inspection system of onboard aircraft equipment units. Crede Experto: Transport, Society, Education, Language, no. 4, pp. 70–82. DOI: 10.51955/2312-1327_2022_4_70 (in Russian)

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