Оценка ТУ УАБ с использованием интегральных показателей.

Для сравнительного анализа ТУ УАБ целесообразно использование интегральных показателей:

1. Боевого F₁

2. Тактического F₂

3. Технологического F₃

4. Надежности F₄

5. Эксплуатационно-технического F₅

6. Выживаемости F₆

7. Экономического F₇

Интегральный показатель «боевой» включает в себя единичные показатели:

1) точность наведения F₁₁ – E_КВО (Н_сбр, Т_г)

Точность наведения характеризуется круговым вероятным отклонением промаха в картинной плоскости относительно точки прицеливания и зависит от высоты сброса Н_сбр и времени года Т_г.

2) Поражающий фактор F₁₂ – учитывает взаимодействие БЧ с целью.

 Для БЧ фугасного действия:  ;  , m_вв– масса ВВ УАБ

 Для проникающей БЧ:  , d- калибр (диаметр корпуса БЧ).

3) Скорость соударения с целью F₁₃ – V_cmax(Н_сбр)

Этот показатель характеризует уменьшение возможности УАБ при взаимодействии с объектом поражения.

4) Угол подхода к цели F₁₄ – Ө_сmax(Н_сбр).

F₁₄ оказывает влияние на уменьшение возможности и эффективность БЧ УАБ.

Интегральный показатель «тактический» включает:

1) F₂₁ – степень автономности – t (Н_сбр) – характеризует степень участия летчика/ оператора в наведении УАБ на цель.

t(H_сбр)=1 – наведение полностью автономное.

2) F₂₂ – D_max(Н_сбр) – дальность применения

F₂₂ характеризует максимальное расстояние по оси Х между точкой сброса УАБ и точкой расположения цели в земной системе координат.

3) F₂₃– продольный размер ЗВСбросов

F₂₃=D_max(Н_сбр)- D_min(Н_сбр)

    F₂₃ определяет максимальный размер ЗВС по оси Х в земной системе координат.

4) F₂₄ – поперечный размер ЗВС по оси Z в земной системе координат.

ЗВС определяется как область пространства, из которой допустимо применение УАБ при условии сохранения заданной точности заведения или поражения цели с заданной вероятностью.

5) F₂₅ – степень реализации захвата -

 – максимальная дальность захвата ГСН.

6) F₂₆ – степень круглосуточности

F₂₆ –определяет возможность применения УАБ в течение суток.

Для ТСН (телевизионная) Т<1.

7) F₂₇ – степень всепогодности

F₂₇ определяется способностью используемой системой наведения вычислением функции в различных погодных условиях

В_прим – суммарное время в процентах относительно года возможности применения УАБ, которая используется по району предполагаемого ТВД.

8) F₂₈ – степень облачности- О_б(Н_сбр,Т_г)

F₂₈ определяет степень применения УАБ по условиям облачности

 О_{б примен-я} – суммарное время в процентах возможности применения УАБ по условиям выполнения задачи наведение по цель при выполнении совместного полета с ЛА- носителями на высотах более 100м в течение года.

9) F₂₉ – допустимые диапазоны высот и скоростей сброса

H_{сбр мах} – Н_сбрmin

V_{сбр мах} – V_сбрmin

10) F₂₁₀ – относительное число типов ЛА-носителей, на которых возможно применение анализируемой УАБ

11) F₂₁₁ – число вариантов сброса –m

F₂₁₁ характеризует способность УАБ не налагать ограничения на тактические приемы носителя при атаке цели.

m=3 (с ГП, с пикирования, с кабрирования)

12) F₂₁₂ – возможность залпового сброса

F₂₁₂ характеризует возможность УАБ осуществить залповое применение.

13) F₂₁₃ – число УАБ в залпе – характеризует возможность использования при одном целеуказании нескольких УАБ по одной цели или по нескольким элементам групповой цели.

14) F₂₁₄ – наличие взрывателя с дистанционным управлением

F₂₁₄ характеризует возможность изменения времени установки взведения взрывателя оператором/летчиком при выполнении боевой задачи.

15) F₂₁₅ – возможность внутрифюзеляжной подвески.

16) F₂₁₆ – возможность применение по подвижным целям, характеризует способность УАБ осуществлять наведение не по стационарной цели, но и на оперативно- обаруживаемые подвижные цели.

17) F₂₁₇ – возможность захвата цели ГСН УАБ на траектории, характеризует возможность перехода на самонаведение

18) F₂₁₈ – возможность перенацеливания- способность ГСН АУБ производить/воспринимать изменения целеуказания после сброса.

19) F₂₁₉ – наличие ограничения по номенклатуре цели при наведении, характеризует способность осуществлять наведение в зависимости от характерных признаков цели.

Интегральный показатель «технологический» включает в себя:

1) F₃₁ – степень преемственности по отношению к предыдущим аналогам, показывает насколько разрабатываемый образец соответствует условиям производства. Опыт показывает, что обеспечение нового качественного изделия в приемлемые сроки с наименьшими финансовыми затратами можно достигнуть при 30% его обновлении.

Интегральный признак «надежность» включает в себя:

1) F₄₁ – вероятность безотказной работы или коэффициент готовности  ,

Т_о – средняя наработка на отказ

Т_в– среднее время восстановления(время ремонта или время замены отказавших элементов)

Интегральный показатель «эксплуатационно-технологический» включает в себя:

1) F₅₁  - назначенный ресурс Т_рес, характеризует свойство УАБ функционировать в течение заданного времени.

2) F₅₂ – Т_сл– назначенный срок службы, характеризует готовность УАБ к нормальному функционированию в течение заданного периода времени.

3) F₅₃ – контролепригодность

Q- полнота контроля

T- период проведения проверок

4) F₅₄ – возможность использования прежней конрольно- проверочной аппаратуры.

5) F₅₅ – число регламентных проверок в течение года

Интегральный показатель «выживаемость» включает в себя:

1) F₆₁ – S_эпр – величина эффективной поверхности рассеивания- определяет заметность УАБ в РЛ диапазоне волн.

2) F₆₂ – возможность скрытного действия СН УАБ- характеризует свойство i^ой заметности СН УАБ.

В идеале СН для именно пассивного режима работы.

3) F₆₃ – маневренность УАБ – характеризует способность УАБ осуществлять противозенитные маневры.

4) F₆₄ – наличие горизонтального участка полета при подходе к цели

5) F₆₅ – минимальная высота горизонтального участка полета Н_ГПmin

6) F₆₆ – максимальная протяженность горизонтального участка полета D_ГПmax– характеризующая степень уязвимости со стороны активных средств ПВО

Интегральный показатель «экономический» включает в себя:

1) F₇₁ – стоимость разработки УАБ С_раз

Включает стоимость научно-исследовательских работ в ОКБ, изготовление опытной партии и летных испытаний

2) F₇₂ – стоимость изделия С_изд – включает затраты на изготовление корпусно-механической части, комплектующих, сборку на заводе, изготовление и снаряжение БЧ

3) F₇₃ – стоимость эксплуатации - С_экспл – включает затраты, связанные с хранением УАБ и проведением регламентных работ.

4) F₇₄ – стоимость доработки систем самолета- носителя для возможности размещения на ней УАБ

5) F₇₅ – стоимость части аппаратуры, размещаемой на ЛА-носителе и необходимой для наведения УАБ С_{нав.нос.}

6) F₇₆ – экономическая эффективность разработки и эффективность изготовления

При сравнении альтернативных вариантов УАБ по интегральным показателям с использованием метода МАИ выполняются следующие процедуры:

1) Методы МАИ определяются глобальным приоритетом по всему интегральному показателю для всех альтернатив варианта УАБ. Процедура определяется глобальным приоритетом и повторяется столько раз, сколько рассматривается интегральных показателей.

2) Определение для всех альтернатив варианта УАБ свертки глобальных приоритетом, то есть определение:

, i=1..7, =1

 – параметры варианта свертки

 – глобальный приоритет варианта УАБ^(*) по i-ому интегральному показателю

 – свертка глобальных приоритетов по интегральным показателям для варианта УАБ^(*)

 – индекс варианта УАБ

Структурно- параметрический синтез СТС с использованием кривых разработки и кривых развития.

Макросхема жизненного цикла СТС.

Будем считать, что СТС создается на основе программы, цель которой- получение суммарного полезного эффекта от создаваемых СТС в среде применения за период времени существования программы – Т.

Будем считать, что ω –мера эффекта для первой СТС.

tϵ[t₀,T], t₀ –начало выпуска СТС, f- функционал.

Общие материальные затраты на программу создания СТС при заданных ресурсных ограничениях в отрасли принимаются за фиксированные C_Σ=const.

Представим жизненный цикл СТС упрощенно в виде трех основных этапов и введем обозначения:

t_н– протяженность во время этапа разработки ТТЗ и технических предложений

t_p – время в ОКБ на разработку (эскизное и рабочее проектирование, изготовление опытных образцов и их испытаний)

t_П – выпуск установочной партии СТС и начала эксплуатации для выпущенных образцов.

t_н+ t_p + t_p= Т

Приняты следующие допущения:

1) Жизненный цикл СТС четко разделяется на перечисленные этапы без взаимного проникновения этапов друг в друга.

2) ТТЗ и решение о разработке принимается в момент t=t₀+t_н и рассматривается как единичный акт, не имеющий протяженности во времени

3) Эффективность СТС ω полностью определяется на этапе t_Н и таким образом этапы t_p, t_П не вносят вклада в изменение эффективности ω, а лишь реализуют ТТЗ и технические предложения.

Каждый из этапов представим в виде следующих моделей:

1. Этап t_H.

Представим эффективность СТС ω в виде параметрической функции ,

которая возрастает по аргументу t и параметру . Кривые, заданные параметрической функцией данного вида будем называть кривыми разработки.

2. Этап t_р

Он не вносит изменения в выходные характеристики СТС и моделируется одним параметром t_р, рассматриваемом как время запаздывания в реализации технической идеи, зафиксированной ТТЗ и техническими предложениями в момент t_Н

3. Этап t_П

Этап выпуска СТС с достигнутым уровнем эффективности ω. Формализация выпуска тут определяется моделью выпуска СТС.

 где - темп выпуска СТС.

Используя это соотношение и программу обновления выпуска продукции в моменты t_i, i=1..n, можем построить динамику процесса изменения числа и номенклатуры СТС в парке, необходимую для оценки суммарной эффективности W_Σ

Рассмотрим в качестве примера простейшую задачу этого вида при следующих предположениях:

1. Темп выпуска принимается постоянным

2. СТС, сменяющие друг друга в производстве имеют одинаковый темп выпуска

 – число СТС в выпуске под номером i

 – время, в течение которого СТС под номером i находилась в производстве

3. В сфере применения поддерживается постоянное число СТС N*

4. Замена старых СТС новыми начинается с наиболее старых, начальная численность которых N*

Рис.1. Изменения численности М СТС в парке и числа разнотипных СТС ν в ходе смены выпуска.

Обновление выпуска производится в моменты t_i, при i=1,2.

При обновлении в эти моменты выполняются условия:

- границы изменения численности СТС в сфере применения.

Время нахождения в сфере использования СТС i-ого типа от выпуска первого экземпляра до изъятия последнего:

В ходе развития техники и технологий при относительной стабильности N*=const темп выпуска K_П растет, а снижается. Это приводит к уменьшению и к тому, что СТС изымаются из обращения раньше их физического износа.

Число разнотипных СТС, одновременно находящихся в обращении в текущий момент времени:

Если принято, что обновление выпуска происходит через равные интервалы времени, то из соотношения (4) получим:

Темп обновления выпускаемых СТС имеет тенденцию более быстрого роста, но сравнивается с наращиванием производственных мощностей, поэтому в сфере применения следует ожидать рост числа разнотипных изделий.

Выделим характерные схемы использования СТС с начала выпуска и приведем соотношения для оценки W_Σ

1 случай: СТС поступила в резерв и на интервале t_П не приносит полезного материального эффекта. При постоянном темпе выпуска этот случай дает:

2 случай: Изготовленная СТС сразу поступает в эксплуатацию. Ее наработанный за время эксплуатации τ эффект:

При суммировании эффекта отдельных СТС мы имеем:

 к моменту окончания программы , имеем

(7)

В случае смешанного парка при обновлении программы выпуска, общий эффект парка получается суммированием отдельных парков. Предложенную макромодель описания жизненного цикла можно представить схемой:

Рис.2. Макромодель описания жизненного цикла СТС.

ω – эффективность одной СТС

 – эффективность парка

N(T) – программа выпуска

t – текущее время

Т – время программы

На Рис.2 по оси абсцисс отложено время t, а по оси ординат- ω, N,

Лекция № ??? (дд.мм.гг) (№8Лазарев)