К вопросу о достоверности передачи информации

Таким образом, разработанные в ходе проведенных исследований состав, алгоритм функционирования и модели баз данных программы АСКОД позволят обеспечить простоту и удобство ввода исходных данных, а также повысить точность рас-

четной оценки показателей долговечности ЭС. В дальнейшем разработанная программа по оценке долговечности ЭС будет интегрирована в состав программного комплекса АСОНИКА-К.

ЛИТЕРАТУРА

1. ОСТ 4.012.013-84. Аппаратура радиоэлектронная. Определение показателей долговечности.

2. ГОСТ 27.003-90. Надежность в технике. Состав и общие правила задания требований по надежности.

3. Жаднов В.В. Анализ методов определения показателей долговечности электронных средств по справочным данным. / Новые информационные технологии в автоматизированных системах: материалы восемнадцатого научно-технического семинара. - М.: ИПМ им. М.В. Келдыша, 2015. - с. 289-294.

4. Жаднов В.В. Расчетная оценка показателей долговечности электронных средств космических аппаратов и систем. / Надежность и качество сложных систем. - 2014. - № 2. - с. 65-73.

5. Справочник «Надёжность ЭРИ». - М.: МО РФ, 2006. - 641 с.

6. Жаднов В.В. Повышение точности расчётной оценки показателей долговечности бортовой космической аппаратуры. / Радиовысотометрия-2 013: Сборник трудов Четвертой Всероссийской научно-технической конференции. / Под ред. А.А. Иофина, Л.И. Пономарева. - Екатеринбург: Форт Диалог-Исеть, 2013. - с. 164-169.

7. Карапузов М.А., Полесский С.Н., Жаднов В.В. Влияние внешних воздействующих факторов на долговечность СВЧ-устройств. / T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. - 2014. - № 12. - с. 29-31.

8. Карапузов М.А., Полесский С.Н., Жаднов В.В. Влияние внешних возмущающих факторов на долговечность СВЧ-устройств. / Надежность и качество сложных систем. - 2014. - № 2. - с. 14-21.

9. Жаднов В.В., Лушпа И.Л. Прогнозирование показателей безотказности механических элементов электронных средств при проектировании. / Информационные технологии в проектировании и производстве. - 2014. - № 4. - с. 17-23.

10. Абрамешин А.Е., Жаднов В.В., Полесский С.Н. Информационная технология обеспечения надёжности электронных средств наземно-космических систем: научное издание. / Отв. ред. В.В. Жаднов. -Екатеринбург: Форт Диалог-Исеть, 2012. - 565 с.

11. Меркульев А.Ю. Программные комплексы и системы проектирования печатных плат / Меркульев А.Ю., Сивагина Ю.А., Кочегаров И.И., Баннов В.Я., Юрков Н.К. // Современные информационные технологии. 2014. № 19 (19). С. 119-128.

12. Суходольский В.Ю. Altium Designer. Сквозное проектирование функциональных узлов РЭС на печатных платах. - СПб: БХВ-Петербург, 2015. - 560 с.

13. Кулыгин В.Н. Разработка программы оценки показателей долговечности РЭА. / Научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых специалистов НИУ ВШЭ им. Е.В. Арменского. Материалы конференции. - М.: МИЭМ НИУ ВШЭ, 2015. - с. 101-103.

УДК 621.396.98.004.1 Евтушенко О.А.

«НИИ аэронавигации» ФГУП ГосНИИ ГА, Москва, Россия

К ВОПРОСУ О ДОСТОВЕРНОСТИ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ

Введение

Повышение точности бортовых средств навигации воздушных судов (ВС), связанное, в первую очередь, с переходом к спутниковым технологиям и внедрением в авиационную практику спутниковых радионавигационных систем (СРНС) типа ГЛОНАСС и GPS [5] стимулировало переход от традиционной технологии управления воздушным движением (УВД), основанной на использовании радиолокационных средств наблюдения, к УВД с автоматическим зависимым наблюдением (АЗН). При этом данные от высокоточной аппаратуры потребителей (АП) СРНС с использованием цифровой системы обмена данными (СОД) «ВС (Земля» передаются на диспетчерский пункт (ДП) и используются при УВД.

Эта технология соответствует рекомендованной Международной организацией гражданской авиации ICAO (ИКАО) концепции CNS/ATM - совершенствование систем связи, навигации и наблюдения (CNS) в целях организации воздушного движения (ОрВД АТМ) [1].

Для Российской Федерации (РФ) внедрение в авиационную практику технологии УВД с АЗН особенно актуально в связи с наличием на ее территории достаточно большого числа зон, не обеспечиваемых радиолокационным покрытием, что негативно сказывается на безопасности полетов ВС. Кроме того, потребность во внедрении технологии УВД с АЗН обусловлено необходимостью обеспечения полетов на океанических, в том числе трансполярных воздушных трассах (ВТ).

Поскольку качество функционирования средств навигации и связи, используемых при УВД с АЗН непосредственно влияет на безопасность полетов ВС, предъявляются повышенные требования к их точностным и надежностным характеристикам [6,7].

Базовым принципом перспективного метода наблюдения АЗН-В (широковещательное автоматическое зависимое наблюдение) является "каждый видит каждого", который предполагает наблюдение за воздушным пространством как в центре управления, так и на борту каждого самолёта для всех ситуаций в полете [4]. Таким образом, все воздушные суда, в данной конкретной зоне полетов, владеют данными о местоположении других судов, что в большой степени снижает вероятность катастрофы. В наземных системах передаваемые с борта ВС в цифровой форме данные обрабатываются и отображаются на рабочем месте диспетчера так же, как и радиолокационная информация. Перекрывающиеся поля двух систем наблюдения (радиолокационной и АЗН) дают диспетчеру единое поле наблюдения. Следовательно, качество передачи в режиме АЗН информации является обязательным для принятия диспетчером верного решения.

Метод нахождения показателя надёжности для информационных последовательностей различной длины

При передаче данных бывают ситуации, когда объём информации очень большой и, следовательно, число ошибок при её передаче превышает некоторое предельное значение. В этом случае необходимо знать вероятность ошибки этой операции [2,3].

Информация в цифровой форме представляет из себя набор двоичных символов. При передаче информации возникают ошибки 1 и 2 рода:

передан символ 1, но получен символ 0. Обозначим вероятность этой ошибки через е.

Передан символ 0, но получен символ 1. Обозначим вероятность этой ошибки через 8.

Обозначим длину информационной последовательности через п. Рассмотрим несколько случаев.

1) п = 2 .

Найдём вероятности ошибки для различной комбинации символов, учитывая, что ошибки при передаче каждого из символов являются независимыми.

Получим: Р(передан набор (10) при условии,

выходе

получен другой набор)

е8 + (1 - е)8 + е(1 -8) = е + 8 - е8.

Обозначим это значение а1 .

Приведём формулы для вероятностей других ошибок:

Р(01) = е+ 8-е8 = а2

Р(11) = 2е-е2 =а

Р(00) = 28-82 =а4

Вероятность ошибки при передаче всей последовательности находится как максимальная из всех имеющихся:

( 1 2 3 4) I а Рош = тах{а2,а2,а2,а2} = 1

а3, если 8 <е

Для случая равной вероятности ошибок при передаче обоих символов получим:

Рош = 2е-е2 .

2) п = 3

Для последовательности такой длины имеется три случая:

1) ошибка во всех 1 или 0;

2) имеется ошибка только в первых двух символах;

3) имеется ошибка только в последнем символе.

Введём обозначение ошибки в первых двух сим-

число единичных

волах как а2 и значение I

символов на первых двух местах. Имеем:

а) для случая, когда последовательность заканчивается единичным символом:

а3 =а2 Е + а'2 (1-е) + к,

где к = (1-е/(1-8)2-/е, ' = 1,...,4.

б) для случая, когда последовательность заканчивается нулевым символом:

а =а'28 + а'2 (1-8) + ^ =а2 + ку,

где к = (1-е)' (1 - 8)2- 8. .

Вероятность ошибки для всей информационной последовательности находится по следующей формуле:

Рош = тах{аз3,а32}.

3) Рассмотрим случай большой последовательности, обозначив через п длину (количество 1 или 0), входящих в неё.

Получим:

аП =а'"- е+аП- 1(1-е)+к

где

к = ( 1 - £)'(\ - 3)"-1-1£, ••1 = 1,..., 2"-\

ап =ап- 18 + а'2-1(1 -8) + kl,

где

к = (1 - е) (1 - 8)"-1-' 8 ,; = 1,..., 2п-1.

В данном случае в качестве вероятности ошибки берётся следующее значение:

Возникает следующая задача: требуется определить вероятность ошибки при передаче каждого из 1 или 0, чтобы вероятность ошибки для всей последовательности не была больше 10-6, необходимого требования к достоверности информации. Результаты вычислений для последовательностей различной длины приведены в таблице.

Предельная вероятность ошибки для одного символа

Таблица 1

на

4

Длина последовательности п= Предельная вероятность ошибки для одного символа е=8

2 5 -10-7

4 2,5 -10-7

7 1,43 -10-7

10 1-10"7

100 1-10"8

500 2 -10-9

1000 1-10-9

5000 2 -10-10

ЛИТЕРАТУРА

1. Бочкарев В.В., Кравцов В.Ф., Крыжановский Г.А. и др. Концепция и системы С^/АТМ в гражданской авиации. Под ред. Г.А. Крыжановского. М.: ИКЦ «Академкнига», 2003.

2. Затучный Д.А. Вероятность ошибки при передаче информации по цифровому каналу связи.- Научный Вестник МГТУ ГА, серия "Радиофизика и радиотехника", №112, 2007.

3. Затучный Д.А. Оценка вероятности безотказной работы при передаче информации.- Научный Вестник МГТУ ГА, серия "Навигация и УВД", №198, 2013.

4. А.И. Логвин, В.В. Соломенцев. Спутниковые системы навигации и управления воздушным движением, Москва, РИО МГТУ ГА, 2005.

5. Соловьев Ш.А. Системы спутниковой навигации. I М: Эко-Трендз, 2000.

6. Юрков Н.К. Концепция синтеза сложных наукоёмких изделий. - Труды Международного Симпозиума "Надёжность и качество", Пенза, 2012.

7. Юрков Н.К. К проблеме обеспечения глобальной безопасности. - Труды Международного Симпозиума "Надёжность и качество", Пенза, 2012.

УДК 621.382

Кудрявцева Д.А., Цыпин Б.В.

ФГБОУ ВПО "Пензенский государственный университет", Пенза,Россия

АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ТИПОВ ВИБРАЦИИ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ МЭМС-РЕЗОНАТОРОВ

Микро/нано резонаторы являются важными компонентами для многих МЭМС/НЭМС. В сравнении с традиционными электромагнитными резонаторами МЭМС-резонаторы имеют следующие преимущества: высокие добротность и величину отношения сиг-нал\шум, стабильность выходного сигнала при изменении температуры. В различных областях

науки и техники используются следующие режимы работы МЭМС-резонаторов: объемный режим, сдвиговый режим, изгибный, торсиальный режим и д.р.

Далее подробно рассмотрим в статье каждый из режимов работы для МЭМС-резонаторов.

На рисунке 1 представлены основные типы вибрации механических резонаторов.