RU2795606C1 - Simulation stand ensuring efficient restoration of operability of complex technical systems using unmanned aerial vehicles as a means of delivering spare parts, property and accessories - Google Patents

Simulation stand ensuring efficient restoration of operability of complex technical systems using unmanned aerial vehicles as a means of delivering spare parts, property and accessories Download PDF

Info

Publication number
RU2795606C1
RU2795606C1 RU2022107068A RU2022107068A RU2795606C1 RU 2795606 C1 RU2795606 C1 RU 2795606C1 RU 2022107068 A RU2022107068 A RU 2022107068A RU 2022107068 A RU2022107068 A RU 2022107068A RU 2795606 C1 RU2795606 C1 RU 2795606C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
delivery
spare parts
uav
time
block
Prior art date
Application number
RU2022107068A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Александрович Анохин
Original Assignee
Алексей Александрович Анохин
Filing date
Publication date
Application filed by Алексей Александрович Анохин filed Critical Алексей Александрович Анохин
Application granted granted Critical
Publication of RU2795606C1 publication Critical patent/RU2795606C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: process modelling.
SUBSTANCE: simulation stand for ensuring the efficiency of restoring the operability of complex technical systems using unmanned aerial vehicles for delivery of spare parts includes a software package consisting of a constant data input unit and a simulation unit. Additionally, there is a delivery modelling block, consisting of a delivery control block, a block of characteristics of unmanned aerial vehicles according to the number of investigated aircrafts and links between them, and a repair simulation unit. The repair simulation unit consists of repair modules in an amount corresponding to the number of equipment samples in the complex technical system and a switching and registration module, to which these repair modules are connected.
EFFECT: number and characteristics of aircraft are determined.
4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение предназначено для имитационного моделирования процессов оперативного восстановления работоспособности территориально распределенных сложных технических систем (СТС) с применением беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) в качестве средств доставки запасных частей, имущества и принадлежностей (ЗИП), и исследования влияния количества и основных летно-технических характеристик БПЛА на среднее время восстановления СТС.The invention is intended for simulation modeling of the processes of operational recovery of the operability of geographically distributed complex technical systems (STS) using unmanned aerial vehicles (UAVs) as delivery vehicles for spare parts, property and accessories (SPTA), and for studying the influence of the number and main flight performance of the UAV on the average recovery time of the STS.

Известны способы моделирования отказов и повреждений сетей связи (RU 2351012, МПК G06N 5/00, приоритет от 04.04.2007, патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации). В способе предусмотрена нумерация средств, комплексов связи, линий связи, имитация применения по назначению средств и комплексов связи, генерация времени возникновения эксплуатационных отказов, повреждений и сбоев средств и комплексов связи, а также генерация времени начала подавления линий связи. Далее определяется начало очередной статистической реализации на время, соответствующее времени работы средства или комплекса связи, осуществляется розыгрыш степени повреждения и номера поврежденных средств и комплексов связи, розыгрыш продолжительности подавления и номера подавленных линий связи, производится запись времени нахождения средств и комплексов связи в неработоспособном состоянии, а также продолжительности подавления линий связи. При этом проверяется факт наступления отказа, повреждения, сбоя средств и комплексов связи и подавления линий связи, производится фиксация номеров поврежденных средств и комплексов связи, номеров подавленных линий связи, проверяется работоспособность средств и комплексов связи, линий связи, фиксируется общее время нахождения их в работоспособном и неработоспособном состоянии. Затем производится подсчет коэффициента готовности, а также осуществляется имитация восстановления средств, комплексов, линий связи.Known methods for modeling failures and damage to communication networks (RU 2351012, IPC G06N 5/00, priority dated 04/04/2007, patent holder State educational institution of higher professional education Academy of the Federal Security Service of the Russian Federation). The method provides for the numbering of means, communication complexes, communication lines, imitation of the intended use of communication means and complexes, generation of the time of occurrence of operational failures, damages and failures of communication means and complexes, as well as generation of the start time of suppression of communication lines. Next, the beginning of the next statistical implementation is determined for a time corresponding to the operating time of the communication facility or complex, the degree of damage and the number of damaged communication facilities and complexes are played, the duration of suppression and the number of suppressed communication lines are played, the time spent by communication facilities and complexes in an inoperable state is recorded, as well as the duration of suppression of communication lines. At the same time, the fact of a failure, damage, failure of communication facilities and complexes and suppression of communication lines is checked, the numbers of damaged communication facilities and complexes, numbers of suppressed communication lines are fixed, the operability of communication facilities and complexes, communication lines is checked, the total time they are in working condition is fixed. and inoperable state. Then the availability factor is calculated, and the restoration of funds, complexes, communication lines is simulated.

Недостатком аналога является отсутствие возможности определения времени на восстановление работоспособности. The disadvantage of analog is the inability to determine the time to restore performance.

Известна также модель устройства, описанная в Способе имитационного моделирования аварийно-восстановительных работ в хозяйстве автоматики и телемеханики (RU 2531780, МПК B61L 27/00, G01D 21/00, приоритет от 14.02.2013, патентообладатель ОАО «Российские железные дороги»), включающая программный комплекс, блок ввода постоянных данных, блок ввода общих вспомогательных данных, блок моделирования с возможностью формирования элементарных случайных событий с учетом законов распределения и постоянных данных, взаимосвязи при реализации процесса технического обслуживания и ремонта технических объектов.A device model is also known, described in the Method for simulating emergency recovery work in the economy of automation and telemechanics (RU 2531780, IPC B61L 27/00, G01D 21/00, priority dated February 14, 2013, patent holder Russian Railways OJSC), including a software package, a constant data input block, a general auxiliary data input block, a simulation block with the possibility of generating elementary random events, taking into account distribution laws and constant data, interconnections in the implementation of the process of maintenance and repair of technical objects.

Указанная модель не учитывает в процессе восстановления задержки, связанные с поставкой запасных частей при выполнении операций ремонта. Таким образом, имитируется идеальная система технического обслуживания и ремонта, когда все ресурсы для восстановления имеются в неограниченном количестве, а их доставка к участку (объекту) ремонта производится мгновенно.The specified model does not take into account the delays in the recovery process associated with the supply of spare parts during repair operations. Thus, an ideal maintenance and repair system is simulated, when all resources for restoration are available in unlimited quantities, and their delivery to the repair site (object) is instantaneous.

В качестве прототипа выбран Стенд моделирования обеспечения сложных технических систем (СТС) запасными элементами при восстановлении их работоспособности (RU 2670569, МПК G01D 21/00, G06N 7/00, приоритет от 29.01.2018, патентообладатель Брежнев Дмитрий Юрьевич), включающий в себя программный комплекс, блок ввода постоянных данных, блок ввода общих вспомогательных данных, блок моделирования с возможностью формирования элементарных случайных событий с учетом законов распределения и постоянных данных, взаимосвязи при реализации процесса технического обслуживания и ремонта технических объектовAs a prototype, the Stand for modeling the provision of complex technical systems (CTS) with spare elements when restoring their operability (RU 2670569, IPC G01D 21/00, G06N 7/00, priority dated 01/29/2018, patent holder Brezhnev Dmitry Yuryevich), including software complex, constant data input block, general auxiliary data input block, simulation block with the possibility of generating elementary random events, taking into account distribution laws and constant data, interconnections in the implementation of the process of maintenance and repair of technical objects

Указанный прототип позволяет производить имитационное моделирование процессов восстановления работоспособности территориально распределенных сложных технических систем с применением комплектов ЗИП различных уровней, применяя для вышедшего из строя элемента каждой номенклатуры величину среднего времени доставки аналогичного исправного из соответствующего комплекта ЗИП, определенную на основании выходных данных генератора случайных чисел, формирование которых зависит от соответствующего выбранному виду стратегии пополнения комплектов ЗИП закону распределения случайных величин. включает программный комплекс, который позволяет имитировать реализованный уровень надежности ОТ из состава СТС и в зависимости от этого рассчитать структуру и характеристики системы обеспечения ЗИП с целью обеспечения заданной оперативности восстановления работоспособности СТС. Прототип состоит из трех основных блоков: блока ввода постоянных данных, включающего совокупность модулей образцов техники (ОТ), образующих СТС, каждый модуль ОТ состоит из совокупности генераторов отказов, имитирующих работу узлов и элементов ОТ в соответствии со схемой его построения, блока ввода общих вспомогательных данных, формирующего параметры стратегий пополнения комплектов ЗИП и выдающего три фиксированных набора параметров о периодичности или условиях пополнения комплектов ЗИП, и блока моделирования с возможностью формирования элементарных случайных событий с учетом законов распределения и постоянных данных, взаимосвязи при реализации процесса технического обслуживания и ремонта технических объектов, включающего в себя совокупность модулей комплектов ЗИП образцов техники (ЗИП-О), комплекта ЗИП СТС (ЗИП-Г), неисчерпаемого источника (НИ) и регистратора, при этом модули комплектов ЗИП-О связаны с модулем комплекта ЗИП-Г и модулем НИ, а модуль комплекта ЗИП-Г связан с модулем НИ, а каждый из этих модулей замыкается на модуль регистратора. This prototype allows you to simulate the processes of restoring the health of geographically distributed complex technical systems using sets of spare parts and accessories of various levels, using for a failed element of each nomenclature the value of the average delivery time of a similar serviceable one from the corresponding set of spare parts, determined on the basis of the output data of a random number generator, the formation which depends on the corresponding to the selected type of strategy for replenishment of spare parts kits to the law of distribution of random variables. includes a software package that allows you to simulate the implemented level of reliability of the OT from the CTS and, depending on this, calculate the structure and characteristics of the spare parts supply system in order to ensure the specified promptness of restoring the operability of the CTS. The prototype consists of three main blocks: a constant data input block, which includes a set of modules of equipment samples (OT) that form the STS, each OT module consists of a set of failure generators that simulate the operation of nodes and elements of the OT in accordance with its construction scheme, a block for input of general auxiliary data that generates the parameters of the strategies for replenishing spare parts sets and issuing three fixed sets of parameters about the frequency or conditions for replenishing spare parts sets, and a modeling block with the possibility of generating elementary random events, taking into account the laws of distribution and constant data, the relationship when implementing the process of maintenance and repair of technical objects, which includes a set of modules of SPTA kits for samples of equipment (ZIP-O), a set of SPTA STS (SPTA-G), an inexhaustible source (NI) and a registrar, while the modules of the SPTA kits are connected to the SPTA-G kit module and the NI module, and the module of the ZIP-G kit is connected to the NI module, and each of these modules is connected to the registrar module.

Прототип не учитывает влияние вида и характеристик применяемых средств доставки ЗИП и влияние дистанции между каждым образцом техники СТС и неисчерпаемым источником снабжения на задержку в доставке, связанную с необходимостью преодоления этой дистанции средствами доставки, а также влияние этой задержки в доставке на величину среднего времени восстановления СТС. The prototype does not take into account the impact of the type and characteristics of the used means of delivery of spare parts and the influence of the distance between each sample of STS equipment and an inexhaustible source of supply on the delivery delay associated with the need to overcome this distance by delivery vehicles, as well as the impact of this delay in delivery on the value of the average recovery time of the STS .

Задачей заявленного технического устройства является разработка стенда для моделирования процессов оперативного восстановления работоспособности СТС с имитацией применения в качестве средств доставки запасных частей БПЛА в условиях стандартной атмосферы (ГОСТ 4401-81. МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ. АТМОСФЕРА СТАНДАРТНАЯ. Параметры) с заданными основными летно-техническими характеристиками с учетом предельно-допустимого времени восстановления СТС. В изобретении рассматриваются БПЛА самолетного типа. В качестве основных летно-технических характеристик используются: средняя удельная нагрузка на крыло p S , применяемая высота полета H пол, среднее значение коэффициента подъемной силы в полете C y , максимальная грузоподъемность БПЛА m БПЛА .The objective of the claimed technical device is to develop a stand for simulating the processes of operational recovery of the STS with imitation of the use of UAV spare parts as a means of delivery in a standard atmosphere (GOST 4401-81. INTERSTATE STANDARD. STANDARD ATMOSPHERE. Parameters) with specified basic flight performance characteristics with taking into account the maximum allowable recovery time of the STS. The invention considers aircraft-type UAVs. The following are used as the main performance characteristics: the average specific wing load p S , the applied flight altitude H floor , the average value of the lift coefficient in flight C y , the maximum UAV load capacity m UAV .

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в определении рациональных количества и значений основных летно-технических характеристик БПЛА при их применении в качестве средств доставки ЗИП в условиях стандартной атмосферы в процессе оперативного восстановления работоспособности СТС после отказа для обеспечения допустимого времени восстановления.The technical result, to which the invention is directed, is to determine the rational number and values of the main flight performance characteristics of the UAV when they are used as delivery vehicles for spare parts and accessories in a standard atmosphere in the process of operational recovery of the STS after a failure to ensure an acceptable recovery time.

Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что Стенд моделирования обеспечения оперативности восстановления работоспособности сложных технических систем (СТС) с использованием БПЛА в качестве средств доставки ЗИП, включающий программный комплекс, и состоящий из: блока ввода постоянных данных, блока имитации ремонта, блока моделирования, блока моделирования доставки ЗИП БПЛА, и их взаимосвязей при реализации процесса ремонта технических объектов, согласно изобретению блок моделирования доставки ЗИП БПЛА представлен в виде совокупности блоков: блока управления доставкой и блоков характеристик БПЛА, и реализует функцию оценки времени выполнения полетного задания по доставке ЗЧ от неисчерпаемого источника до комплекта ЗИП-О образца техники с помощью БПЛА в условиях стандартной атмосферы на основании заданных основных летно-технических характеристик БПЛА; в изобретении блок имитации ремонта, состоящий из модулей ремонта каждого ОТ, в котором производится моделирование временной задержки, требуемой для доставки исправной запасной части (ЗЧ) взамен вышедшей из строя и ремонта образца техники, и регистрации восстановления работоспособности образца техники, и модуля коммутации и регистрации, осуществляющего распределение заявок и статистическую обработку результатов ремонта; The set task and the specified technical result are achieved by the fact that the simulation stand for ensuring the efficiency of restoring the operability of complex technical systems (STS) using UAVs as delivery vehicles for spare parts, including a software package, and consisting of: a constant data input unit, a repair simulation unit, a simulation unit , a block for modeling the delivery of UAV spare parts and accessories, and their interrelations in the implementation of the process of repairing technical objects, according to the invention, the block for modeling the delivery of UAV spare parts and accessories is presented as a set of blocks: a delivery control block and blocks of UAV characteristics, and implements the function of estimating the flight task completion time for delivering spare parts from an inexhaustible source to a set of spare parts and accessories kit-O of a sample of equipment using a UAV in a standard atmosphere based on the given basic flight performance characteristics of the UAV; in the invention, a repair simulation unit consisting of repair modules for each OT, in which the simulation of the time delay required for the delivery of a serviceable spare part (SP) to replace the failed and repair of the sample of equipment, and registration of the restoration of the operability of the sample of equipment, and the switching and registration module carrying out the distribution of applications and statistical processing of the results of the repair;

В изобретении модуль ремонта может быть реализован в виде совокупности следующих устройств: генератора времени восстановления технического образца с заданной функцией распределения времени ремонта; сумматора с функцией определения общего времени восстановления образца с учетом активного времени ремонта и времени доставки ЗЧ; блока сброса генераторов отказов с функцией перезапуска генераторов отказов после замены ЗЧ; регистратора восстановления работоспособного состояния (ВРС) с функцией фиксации окончания времени ремонта; блока регистрации времени доставки с функцией фиксации окончания времени доставки ЗЧ.In the invention, the repair module can be implemented as a combination of the following devices: a technical sample recovery time generator with a given repair time distribution function; an adder with the function of determining the total recovery time of the sample, taking into account the active repair time and the delivery time of the spare part; block for resetting failure generators with the function of restarting failure generators after replacement of the spare part; recovery recorder (VRS) with the function of fixing the end of the repair time; delivery time registration unit with the function of fixing the end of the SP delivery time.

В изобретении модуль коммутации и регистрации может быть реализован в виде совокупности следующих устройств: коммутатора заявок на ЗЧ с функцией идентификации и коммутации комплекта ЗИП-О относительно комплекта ЗИП-Г, если необходимо пополнение ЗЧ из его состава, или блока моделирования доставки ЗИП БПЛА, если необходимо экстренное пополнение ЗЧ; блок статистической обработки результатов восстановления ОТ с функцией окончательной регистрации результатов моделирования и определения величины среднего времени восстановления.In the invention, the switching and registration module can be implemented in the form of a set of the following devices: a switch for applications for spare parts with the function of identifying and switching the set of spare parts and accessories relative to the set of spare parts and accessories G, if replenishment of spare parts from its composition is necessary, or a block for modeling the delivery of spare parts for UAVs, if urgent replenishment of spare parts is needed; a block for statistical processing of OT recovery results with the function of final registration of simulation results and determination of the average recovery time.

В изобретении модуль неисчерпаемого источника может состоять только из сервера (накопителя) ЗЧ с функцией выдачи ЗЧ.In the invention, the module of an inexhaustible source can only consist of a server (accumulator) of SP with the function of issuing SP.

Блок управления доставкой может быть реализован с помощью следующих устройств: блока хранения данных (БХК) с функцией выдачи данных координат ОТ для выполнения полетного задания БПЛА для реализации экстренной доставки ЗЧ; блока хранения массогабаритных характеристик ЗЧ (БXXM); блока расчета объема доставки по конкретной заявке (БРОД); модуля мониторинга занятости БПЛА с функцией идентификации готовых к применению БПЛА и активации селектора; селектора с функцией выбора блока характеристик БПЛА для выполнения оценки времени выполнения полетного задания. Блоки характеристик БПЛА реализуют функции оценки времени окончания полетного задания на основании данных об основных летно-технических характеристиках применяемого БПЛА и статистической обработки результатов. Количество блоков целесообразно выбирать исходя из количества обслуживаемых ОТ СТС.The delivery control unit can be implemented using the following devices: a data storage unit (DSC) with the function of issuing OT coordinate data for performing the UAV flight task for implementing emergency delivery of SP; block for storing the weight and size characteristics of the SP (BXXM); block for calculating the volume of delivery for a specific application (BROD); UAV occupancy monitoring module with the function of identifying UAVs ready for use and activating the selector; a selector with the function of selecting a block of characteristics of the UAV for estimating the time of the flight task. Blocks of characteristics of the UAV implement the functions of estimating the time of completion of the flight task based on the data on the main flight performance characteristics of the UAV used and statistical processing of the results. It is advisable to choose the number of blocks based on the number of STS serviced OTs.

Благодаря подобному выполнению стенда моделирования обеспечения оперативности восстановления работоспособности сложных технических систем с использованием БПЛА в качестве средств доставки ЗИП реализуется модель вида «СТС-система ЗИП-система доставки ЗИП на основе БПЛА», которая является рабочим инструментом для алгоритма рационального выбора количества и основных ЛТХ БПЛА в отношении обеспечения требуемых значений времени восстановления СТС при возникновении отказов.Due to the similar implementation of the simulation stand for ensuring the promptness of restoring the operability of complex technical systems using UAVs as means of delivering spare parts, a model of the form “STS-system spare parts and accessories delivery system based on UAVs” is implemented, which is a working tool for the rational choice algorithm for the number and main performance characteristics of UAVs in relation to ensuring the required values of the STS recovery time in the event of failures.

Исследуется основная стратегия пополнения комплектов ЗИП СТС, когда экстренные доставки организуются для пополнения начального уровня запасов комплектов ЗИП-О, вышестоящие комплекты ЗИП-Г пополняются периодически, за исключением случаев, когда содержание элементов какой-либо номенклатуры в комплекте ЗИП-О не предусмотрено.The main strategy for replenishment of SPTA STS kits is investigated, when emergency deliveries are organized to replenish the initial level of stocks of SPTA-O kits, higher-level SPTA-G kits are replenished periodically, except for cases when the content of elements of any nomenclature in the SPTA-O kit is not provided.

Представленная реализация стенда позволяет:The presented implementation of the stand allows:

учесть для территориально распределенной СТС возможность применения в качестве средств доставки БПЛА, исследовать влияние количества и основных ЛТХ БПЛА на величину среднего времени восстановления СТС и определить их значения в соответствии с реализованным уровнем надежности образцов техники СТС, взаимным территориальным расположением образцов техники и неисчерпаемого источника ЗИП и требуемыми значениями времени восстановления образцов техники СТС; take into account for a geographically distributed STS the possibility of using UAVs as delivery vehicles, investigate the influence of the number and main performance characteristics of UAVs on the average recovery time of the STS and determine their values in accordance with the implemented level of reliability of the STS equipment samples, the mutual territorial location of the equipment samples and an inexhaustible source of spare parts and accessories, and the required values of recovery time for samples of STS equipment;

осуществлять масштабирование и закладывает возможность реализовать систему обеспечения ЗИП на основе БПЛА для любой территориально распределенной СТС, включающей образцы техники с различными характеристиками.scaling and makes it possible to implement a system for providing spare parts and accessories based on UAVs for any geographically distributed STS, including equipment samples with different characteristics.

Заявленное изобретение поясняется фигурой, на которой изображена структурная схема принципа работы стенда.The claimed invention is illustrated by a figure, which shows a block diagram of the principle of operation of the stand.

Стенд моделирования обеспечения оперативности восстановления работоспособности сложных технических систем с использованием беспилотных летательных аппаратов в качестве средств доставки запасных частей, имущества и принадлежностей включает программный комплекс, который позволяет имитировать процесс восстановления вышедших из строя образцов техники территориально распределенной СТС с реализованным уровнем надежности ОТ с применением в качестве средств доставки ЗИП БПЛА с задаваемыми основными ЛТХ. The simulation stand for ensuring the efficiency of restoring the operability of complex technical systems using unmanned aerial vehicles as a means of delivering spare parts, property and accessories includes a software package that allows you to simulate the process of restoring failed models of equipment of a geographically distributed STS with an implemented level of reliability of OT using as a UAV SPTA delivery vehicles with specified main performance characteristics.

Стенд состоит из четырех основных блоков: блока имитации ремонта 1, блока ввода постоянных данных 2, блока моделирования 3, блока моделирования доставки ЗИП БПЛА 4. The stand consists of four main blocks: repair simulation block 1, constant data input block 2, simulation block 3, UAV spare parts delivery simulation block 4.

Принцип работы стенда состоит в следующем.The principle of operation of the stand is as follows.

Начало работы.Beginning of work.

В блоке 3 устанавливается нормативное значение уровня запасов серверов ЗЧ 21 для каждого модуля комплекта ЗИП по каждой номенклатуре

Figure 00000001
. При этом уровень запасов сервера ЗЧ 21 неисчерпаемого источника соответствует
Figure 00000002
. Осуществляется генерирование случайной величины времени возникновения отказа каждого элемента из состава образца техники в соответствии с заданным законом распределения. В результате этого на временной оси формируется массив моментов отказов по каждой номенклатуре элементов технического образца
Figure 00000003
.In block 3, the standard value of the inventory level of the SP 21 servers is set for each module of the spare parts kit for each item
Figure 00000001
. At the same time, the stock level of the SP 21 server of an inexhaustible source corresponds to
Figure 00000002
. A random value of the time of occurrence of failure of each element from the composition of the sample of equipment is generated in accordance with a given distribution law. As a result, an array of failure moments is formed on the time axis for each nomenclature of elements of a technical sample
Figure 00000003
.

В блок хранения характеристик массы (БХХМ) запасных частей (ЗЧ) записываются данные о массе ЗЧ φ-й номенклатуры m φ.The data on the mass of the spare parts of the φ-th nomenclature m φ are recorded in the mass characteristics storage unit (BKHKM) of spare parts (SP).

В блоке моделирования доставки ЗИП 4 для подключения к выходу селектора 30 блока управления доставкой 24 выбираются блоки характеристик БПЛА в количестве, соответствующем наибольшему количеству БПЛА, выбранному для исследования процесса доставки ЗИП.In the SPTA delivery modeling block 4, to connect to the output of the selector 30 of the delivery control unit 24, blocks of UAV characteristics are selected in the amount corresponding to the largest number of UAVs selected for studying the SPTA delivery process.

В ячейки 33 блока хранения координат (БХК) 29 записываются данные о местонахождении образцов техники СТС, содержащие расстояние от НИ до ОТ СТС: L 1 ,…, L b . In cells 33 of the coordinate storage unit (BCC) 29, data on the location of samples of STS equipment are recorded, containing the distance from NI to FROM STS: L 1 ,…, L b .

В каждом блоке характеристик БПЛА производится ввод данных основных ЛТХ БПЛА: грузоподъемности m БПЛА, удельной нагрузки на крыло p S , применяемой высоты полета H пол, среднего значения коэффициента подъемной силы в полете C y .In each block of characteristics of the UAV, the data of the main performance characteristics of the UAV is entered: the carrying capacity m of the UAV , the specific wing load p S , the applied flight altitude H floor , the average value of the lift coefficient in flight C y .

Устанавливается нормативное значение уровня запасов серверов ЗЧ 21 блока 3 для каждого модуля комплекта ЗИП по каждой номенклатуре

Figure 00000004
. При этом уровень запасов сервера ЗЧ 21 неисчерпаемого источника соответствует
Figure 00000005
. Осуществляется генерирование случайной величины времени возникновения отказа каждого элемента из состава образца техники в соответствии с заданным законом распределения. В результате этого на временной оси формируется массив моментов отказов по каждой номенклатуре элементов технического образца
Figure 00000003
.The standard value of the inventory level of servers of spare parts 21 of block 3 is set for each module of the spare parts kit for each item
Figure 00000004
. At the same time, the stock level of the SP 21 server of an inexhaustible source corresponds to
Figure 00000005
. A random value of the time of occurrence of failure of each element from the composition of the sample of equipment is generated in accordance with a given distribution law. As a result, an array of failure moments is formed on the time axis for each nomenclature of elements of a technical sample
Figure 00000003
.

Генератор времени пополнения комплектов ЗИП 16 формирует последовательность сигналов, соответствующих периоду или моменту времени восстановления начального запаса ЗЧ

Figure 00000006
. Таким образом, при периодическом пополнении запас элементов φ-й номенклатуры периодически через заранее заданные, фиксированные интервалы времени (периоды пополнения
Figure 00000006
) для комплекта ЗИП Н-го уровня восстанавливается до начального уровня. The time generator for replenishment of spare parts kits 16 generates a sequence of signals corresponding to the period or time of restoration of the initial stock of spare parts
Figure 00000006
. Thus, with periodic replenishment, the stock of elements of the φ -th nomenclature periodically at predetermined, fixed time intervals (replenishment periods
Figure 00000006
) for the SPTA set of the N -th level is restored to the initial level.

В случае отказа комплекта ЗИП при исчерпании запаса на периоде пополнения единичный или начальный уровень запаса экстренно восстанавливается путем организации прямой поставки из НИ, а последующая его работа не приводит к переадресации заявок в вышестоящий комплект ЗИП.In case of a failure of the SPTA set when the stock is depleted during the replenishment period, the single or initial stock level is urgently restored by organizing a direct delivery from NI, and its subsequent operation does not lead to redirection of applications to a higher SPTA set.

При этом временная ось t разделяется на промежутки, соответствующие периодам пополнения комплектов ЗИП от

Figure 00000007
таким образом, чтобы каждый период был классифицирован с конкретным комплектом.In this case, the time axis t is divided into intervals corresponding to the periods of replenishment of spare parts kits from
Figure 00000007
so that each period is classified with a specific set.

Процедура работы стенда на примере элемента φ-й номенклатуры заключается в следующем.The operation procedure of the stand on the example of the element of the φ -th nomenclature is as follows.

Шаг 1. Ввод исходных условий. Количество элементов φ-й номенклатуры в техническом образце представлено совокупностью генераторов отказов, воспроизводящих на оси времени t единичный отклик по заявленному закону распределения времени возникновения отказа. В предположении эргодичности моделируемого процесса совокупность генераторов отказа ГО можно заменить на один, воспроизводящий поток отказов с интенсивностью n φλφ (n φ – количество элементов φ-й номенклатуры в техническом образце). На момент начала моделирования номер текущего периода пополнения равен 1 (

Figure 00000008
), счетчики заявок (СЗ) на ЗЧ каждого комплекта имеет нулевое значение (
Figure 00000009
), суммарное время восстановления изделия равно нулю (
Figure 00000010
), а текущий уровень запаса в комплектах ЗИП равен начальному: Step 1. Input of initial conditions. The number of elements of the φ -th nomenclature in the technical sample is represented by a set of failure generators that reproduce on the time axis t a single response according to the declared distribution law of the failure occurrence time. Assuming the ergodicity of the simulated process, the set of GO failure generators can be replaced by one, reproducing the flow of failures with the intensity n φ λ φ ( n φ is the number of elements of the φ-th nomenclature in the technical sample). At the start of the simulation, the number of the current replenishment period is 1 (
Figure 00000008
), counters of applications (SZ) for the SP of each set has a zero value (
Figure 00000009
), the total recovery time of the product is zero (
Figure 00000010
), and the current stock level in SPTA sets is equal to the initial one:

Figure 00000011
.
Figure 00000011
. (1)(1)

Шаг 2. На интервале времени

Figure 00000012
в массиве
Figure 00000003
производится поиск ближайшего момента отказа элемента с индексом φ. Далее для элементов этой номенклатуры проверяется условие принадлежности случайной величины наработки до отказа
Figure 00000013
интервалу времени
Figure 00000012
. В случае выполнения условия запускается моделирование работы комплектов ЗИП (шаг 3), в противном случае производится поиск на следующем интервале пополнения, а текущему уровню запаса в модулях комплектов ЗИП присваивается значение в соответствии с выражением (1).Step 2. On the time interval
Figure 00000012
in array
Figure 00000003
a search is made for the nearest moment of failure of the element with index φ. Further, for the elements of this nomenclature, the condition of belonging to a random variable of time to failure is checked
Figure 00000013
time interval
Figure 00000012
. If the condition is met, the simulation of the work of spare parts kits is started (step 3), otherwise, a search is performed at the next replenishment interval, and the current stock level in the modules of spare parts sets is assigned a value in accordance with expression (1).

Шаг 3. Работа блока моделирования 3. На вход СЗ 20 модуля комплекта ЗИП-О 17 поступает заявка на ЗЧ φ-й номенклатуры. Значение СЗ увеличивается на единицу Step 3. Operation of the simulation block 3. An application for spare parts of the φ -th nomenclature is received at the input of the SZ 20 of the module of the ZIP-O 17 set. The value of SZ is increased by one

Figure 00000014
.
Figure 00000014
. (2)(2)

При каждом увеличении своего значения СЗ подает управляющий сигнал на сервер ЗЧ 21. При этом значение текущего уровня запаса в сервере уменьшается на единицу With each increase in its value, the SZ sends a control signal to the server SP 21. In this case, the value of the current stock level in the server decreases by one

Figure 00000015
.
Figure 00000015
. (3)(3)

При имитации выдачи ЗЧ запускается генератор времени доставки 22 (далее – ГВД), формирующий случайную величину времени доставки ЗЧ из комплекта ЗИП.When simulating the issuance of the SP, the delivery time generator 22 (hereinafter referred to as the GVD) is launched, which generates a random value of the delivery time of the SP from the set of spare parts and accessories.

Для имитации процедуры доставки ЗЧ при функционировании генератора времени доставки может использоваться гамма-распределение случайной величины времени доставки

Figure 00000016
:To simulate the procedure for delivering an SP when the delivery time generator is operating, the gamma distribution of a random value of the delivery time can be used
Figure 00000016
:

Figure 00000017
Figure 00000017
(4)(4)

где k > 0, λ д > 0 – параметры распределения,

Figure 00000018
– гамма-функцияwhere k > 0, λ d > 0 are distribution parameters,
Figure 00000018
– gamma function

Figure 00000019
Figure 00000019
(5)(5)

Значение величины времени доставки комплектом ЗИП-О

Figure 00000020
поступает на вход сумматора 6 соответствующего модуля ремонта 5 блока имитации ремонта 1 для формирования окончательной величины времени восстановления образца техники.The value of the delivery time by the set of spare parts and accessories kit-O
Figure 00000020
arrives at the input of the adder 6 of the corresponding repair module 5 of the repair simulation block 1 to form the final value of the recovery time of the sample of equipment.

Если в сервере ЗЧ 21 после отказа элемента φ-й номенклатуры ЗЧ данного типа в модуле комплекта ЗИП-О 16 отсутствуют (

Figure 00000021
), то произошел отказ комплекта ЗИП-О. В этом случае ГВД 22 модуля комплекта ЗИП-О 16 не включается, а запускается генератор заявок 23, который выдает сигнал на СЗ соответствующего комплекта ЗИП вышестоящего уровня (по схеме – в модуль ЗИП-Г 17) и управляющий сигнал на соответствующий коммутатор заявок 13 блока (точка 1). Модуль комплекта ЗИП-О будет находиться в состоянии отказа по ЗЧ данной номенклатуры до момента срабатывания его блока регистрации пополнения ЗЧ 19. If in the server SP 21 after the failure of the element of the φ -th nomenclature of the SP of this type in the module of the ZIP-O 16 kit there are no (
Figure 00000021
), then the SPTA set failed. In this case, the GVD 22 of the module of the ZIP-O 16 set is not turned on, but the generator of requests 23 is started, which gives a signal to the SZ of the corresponding set of spare parts and accessories of a higher level (according to the scheme - to the ZIP-G 17 module) and a control signal to the corresponding switch of requests 13 of the block (point 1). The module of the SPTA-O kit will be in the state of failure for the SP of this nomenclature until the moment of operation of its block for registering the replenishment of SP 19.

Блок регистрации пополнения ЗЧ 19 работает следующим образом. В момент завершения экстренной доставки ЗЧ на его вход поступает сигнал из блока регистрации времени доставки 26 блока моделирования доставки БПЛА 4, на время действия которого сервер ЗЧ считывает из модели функционирования РТК код объема доставки (точка 8) и восстанавливает значение уровня запасов на величину этого кода. В случае окончания периода пополнения

Figure 00000022
на вход блока 19 поступает сигнал с генератора периода пополнения 16 (точка 6), по которому текущему уровню запасов присваивается значение в соответствии с выражением (1).Block registration replenishment ZCH 19 operates as follows. At the moment of completion of the emergency delivery of the SP, its input receives a signal from the delivery time registration unit 26 of the UAV 4 delivery simulation unit, for the duration of which the SP server reads the delivery volume code (point 8) from the RTK operation model and restores the stock level value by the value of this code . When the replenishment period ends
Figure 00000022
the input of block 19 receives a signal from the replenishment period generator 16 (point 6), according to which the current inventory level is assigned a value in accordance with expression (1).

При поступлении сигнала на СЗ комплекта ЗИП-Г обработка заявки происходит так, как и в модуле комплекта ЗИП-О. При этом в модели комплекта ЗИП-Г имеются совокупность генераторов, каждый из которых настроен на генерирование случайной величины времени доставки ЗЧ в конкретные комплекты ЗИП-О в соответствии с выражением (2.5) с учетом того, что математическое ожидание величины t дост выбирается из фиксированных значений, соответствующих удаленности ОТ СТС от места расположения комплекта ЗИП-Г. Каждый генератор запускается при условии одновременной подачи сигналов от сервера ЗЧ (признак наличия ЗЧ в комплекте ЗИП-Г) и от коммутатора заявки ЗИП-О 13 (точка 4) модуля коммутации и регистрации 6 (признак отсутствия ЗЧ в конкретном комплекте ЗИП-О).When a signal arrives at the SZ of the SPTA-G kit, the application is processed in the same way as in the module of the SPTA-O kit. At the same time, in the model of the SPTA-G kit, there are a set of generators, each of which is configured to generate a random value of the delivery time of the SP to specific SPTA kits in accordance with expression (2.5), taking into account the fact that the mathematical expectation of the value t deliver is selected from fixed values , corresponding to the distance from the STS from the location of the SPTA-G kit. Each generator is started under the condition of simultaneous submission of signals from the AF server (a sign of the presence of AF in the SPTA-G set) and from the application switch SPTA-O 13 (point 4) of the switching and registration module 6 (a sign of the absence of AF in a particular SPTA-O set).

В случае выполнения условия If the condition is met

Figure 00000023
Figure 00000023
(6)(6)

генератор заявок 23 модуля комплекта ЗИП-Г 17 подает управляющий сигнал в коммутатор заявок 13 модуля коммутации и регистрации 6 (точка 2).the claim generator 23 of the SPTA-G module 17 sends a control signal to the claim switch 13 of the switching and registration module 6 (point 2).

Блок регистрации пополнения 19 модуля ЗИП-Г работает только по сигналу генератора периода пополнения 16, при котором значение сервера ЗЧ устанавливается в соответствии с выражением (2.2).The replenishment registration block 19 of the ZIP-G module operates only on the signal of the replenishment period generator 16, at which the value of the AF server is set in accordance with expression (2.2).

Работа НИ заключается в поддержании постоянного значения сигнала на выходе сервера ЗЧ (точка 7), отличного от нулевого с допущением о том, что

Figure 00000024
.The work of the NI is to maintain a constant value of the signal at the output of the AF server (point 7), different from zero, with the assumption that
Figure 00000024
.

Шаг 4. Работа модуля коммутации и регистрации. Step 4. Operation of the switching and registration module.

Модуль коммутации и регистрации представляет собой коммутирующее устройство, работающее следующим образом. По своей сути устройство представляет собой многоканальный коммутатор, число каналов которого равно количеству комплектов ЗИП, в интересах которых организуются экстренные доставки (в данном случае количеству комплектов ЗИП-О). Рассмотрим работу устройства на примере одного канала коммутации (коммутатора заявки ЗИП-О b ). На вход коммутатора поступают сигналы от генераторов заявок 23 комплектов ЗИП-О (точка 1) и ЗИП-Г (точка 2). В случае поступления сигнала от комплекта ЗИП-О коммутатор транслирует этот сигнал на вход соответствующего генератора времени доставки 22 из комплекта ЗИП-Г в комплект ЗИП-О (точка 4). При этом сигнал с точки 1 будет снят только в случае пополнения сервера ЗЧ 21 соответствующего комплекта ЗИП. При поступлении на вход коммутатора также сигнала с генератора заявок комплекта ЗИП-Г (точка 2) сигнал с точки 4 снимается, а в точке 5 формируется и подается на вход блока управления доставкой 24 блока доставки ЗИП 4, по которому осуществляется моделирование процедуры экстренной доставки (шаг 5).The switching and registration module is a switching device that operates as follows. At its core, the device is a multi-channel switch, the number of channels of which is equal to the number of SPTA sets for which emergency deliveries are organized (in this case, the number of SPTA sets). Let's consider the operation of the device on the example of one switching channel (application switch ZIP-O b ). Signals are received at the input of the switch from generators of applications 23 sets of SPTA-O (point 1) and SPTA-G (point 2). If a signal is received from the SPTA-O set, the switch transmits this signal to the input of the corresponding delivery time generator 22 from the SPTA-G set to the SPTA-O set (point 4). In this case, the signal from point 1 will be removed only if the server SP 21 of the corresponding set of spare parts is replenished. When the signal from the request generator of the SPTA-G set (point 2) is also received at the switch input, the signal from point 4 is removed, and at point 5 it is formed and fed to the input of the delivery control unit 24 of the delivery unit SPTA 4, which is used to simulate the emergency delivery procedure ( step 5).

В составе модуля коммутации и регистрации 6 имеется блок статистической обработки результатов восстановления ОТ СТС 12, который является выходным устройством стенда. Его работа будет рассмотрена ниже.The switching and registration module 6 has a block for statistical processing of the results of the restoration of the OT STS 12, which is the output device of the stand. His work will be discussed below.

Шаг 5. Работа блока моделирования доставки ЗИП БПЛА. Step 5. Operation of the UAV SPTA delivery simulation block.

Инициация экстренной доставки (запуск блока моделирования доставки ЗИП) осуществляется после подачи на вход блоков БХК 29 и БРОД 28, а также модуля мониторинга занятости БПЛА 31 сигнала с выхода коммутатора заявки 13, соответствующего тому модулю комплекта ЗИП, в интересах которого организуется экстренная поставка ЗЧ. Этот сигнал формируется при отсутствии ЗЧ как в комплекте ЗИП-О (сигнал в точке 1 на входе коммутатора заявки), так и в комплекте ЗИП-Г (сигнал в точке 2 на входе коммутатора заявки).Initiation of emergency delivery (launch of the SPTA delivery simulation block) is carried out after the BHK 29 and BROD 28 blocks, as well as the UAV occupancy monitoring module 31, receive a signal from the output of the application switch 13, corresponding to the SPTA kit module, in whose interests the emergency delivery of spare parts is organized. This signal is generated in the absence of AF both in the set of SPTA-O (signal at point 1 at the input of the request switch) and in the set of SPTA-G (signal at point 2 at the input of the request switch).

Модуль мониторинга занятости БПЛА 31 оценивает степень занятости каналов доставки и подключает через селектор первый свободный блок характеристик БПЛА 25 к БХК 29 и БРОД 28. Из БХК 29 в этот модуль считывается дальность до b-го ВФ (соответственно, и b-го модуля ЗИП-О). БРОД 28 считывает значение СЗ 20 соответствующего модуля ЗИП-О и производит расчет количества доставляемых ЗЧ φ-й номенклатуры

Figure 00000025
:The occupancy monitoring module of the UAV 31 evaluates the degree of occupancy of the delivery channels and connects through the selector the first free block of characteristics of the UAV 25 to the BHC 29 and BROD 28. ABOUT). BROD 28 reads the value of SZ 20 of the corresponding SPTA-O module and calculates the number of delivered spare parts of the φ-th nomenclature
Figure 00000025
:

Figure 00000026
Figure 00000026
(7)(7)

где m БПЛА i – грузоподъемность i-го БПЛА; m φ – масса ЗЧ φ-го типа;

Figure 00000027
– значение СЗ b-го комплекта ЗИП-О. where m UAV i is the carrying capacity of the i -th UAV; m φ is the mass of the SP of the φ-th type;
Figure 00000027
– value of SZ of the b -th set of spare parts and accessories.

В блоке характеристик БПЛА 25 производится определение времени выполнения полетного задания БПЛА в условиях стандартной атмосферы (ГОСТ 4401-81. Межгосударственный стандарт. Атмосфера стандартная).In the UAV characteristics block 25, the UAV flight task execution time is determined in the conditions of a standard atmosphere (GOST 4401-81. Interstate standard. Standard atmosphere).

Исходными данными для определения времени выполнения полетного задания являются следующие основные летно-технических характеристики: средняя удельная нагрузка на крыло p S , высота полета H пол, среднее значение коэффициента подъемной силы в горизонтальном полете C y .The initial data for determining the time of the flight task are the following main flight characteristics: the average specific load on the wing p S , flight altitude H floor , the average value of the lift coefficient in horizontal flight C y .

Известна эмпирической зависимость плотности воздуха

Figure 00000028
от высоты полета H пол для стандартной атмосферы:The empirical dependence of air density is known
Figure 00000028
from flight altitude H floor for standard atmosphere:

Figure 00000029
Figure 00000029
(8)(8)

где

Figure 00000030
– нормальная плотность воздуха у поверхности земли.Where
Figure 00000030
is the normal air density at the earth's surface.

Примем, что для доставки выбирается маршрут, соответствующий наикратчайшему расстоянию, а самым длительным этапом выполнения доставки ЗИП БПЛА является горизонтальный полет, тогда продолжительность остальных этапов будем считаем малозначимой и положим равной нулю. Let us assume that the route corresponding to the shortest distance is selected for delivery, and the longest stage of delivery of UAV spare parts is a horizontal flight, then the duration of the remaining stages will be considered insignificant and set equal to zero.

Из аэродинамики известно соотношение для оценки требуемой скорости горизонтального полета

Figure 00000031
летательного аппарата:From aerodynamics, the relation for estimating the required level flight speed is known
Figure 00000031
aircraft:

Figure 00000032
Figure 00000032
(9)(9)

Время, затрачиваемое n-м БПЛА на выполнение полетного задания экстренной доставки ЗЧ из НИ до расположения b-го комплекта ЗИП-О к ОТ СТС, находящегося на расстоянии

Figure 00000033
, можно оценить на основании известной формулы:The time spent by the n -th UAV to perform the flight task of emergency delivery of spare parts from the NI to the location of the b -th set of spare parts and accessories to the OT of the STS located at a distance
Figure 00000033
, can be estimated based on the well-known formula:

Figure 00000034
Figure 00000034
(10)(10)

С учетом формул (8) и (9), блок определяет время доставки на основании зависимости:Taking into account formulas (8) and (9), the block determines the delivery time based on the dependence:

Figure 00000035
Figure 00000035
(11)(eleven)

Результат функционирования – время доставки ЗЧ в b-й комплект ЗИП-О n-м БПЛА

Figure 00000036
записывается в блок оценки времени доставки и поступает в блок оценки времени доставки 26. Также сервер ЗЧ b-го комплекта ЗИП-О считывает значение количества доставленных ЗЧ с выхода блока характеристик БЛА (точка 8) и устанавливает в соответствии с этими данными текущий уровень запасов. The result of the operation is the delivery time of the spare parts to the b -th set of spare parts and accessories for the n -th UAV
Figure 00000036
is recorded in the delivery time estimation block and enters the delivery time estimation block 26. Also, the SP server of the b -th SPTA set reads the value of the delivered SP number from the output of the UAV characteristics block (point 8) and sets the current inventory level in accordance with these data.

Блок оценки времени доставки 26 осуществляет также статистическую обработку времени экстренных доставок и производит оценку его среднего значения The delivery time estimator 26 also performs statistical processing of the emergency delivery time and estimates its average value

Figure 00000037
Figure 00000037
(12)(12)

где

Figure 00000038
– время выполнения i-го полетного задания по доставке ЗЧ от НИ;
К дост – количество выполненных заданий.Where
Figure 00000038
– the time of the i -th flight task for the delivery of spare parts from NI;
To dot - the number of completed tasks.

Шаг 6. Работа блока имитации ремонта 1. Блок предназначен для моделирования активного времени ремонта образца техники СТС и регистрации фактического времени восстановления его работоспособности с учетом времени доставки ЗЧ из комплектов ЗИП или НИ. Step 6. Operation of the repair simulation block 1. The block is designed to simulate the active repair time of a sample of STS equipment and register the actual time for restoring its operability, taking into account the time of delivery of spare parts from SPTA or NI sets.

Входным элементом модели является блок регистрации времени доставки 8. На этот блок поступают сигналы либо с генераторов времени доставки комплектов ЗИП 22, либо с блока оценки времени доставки 26, где происходит запоминание интервала доставки, а также любым из этих сигналов производится запуск генератор времени восстановления образца техники 11, который формирует случайную величину времени текущего ремонта t ТР, распределенную по закону Эрланга.The input element of the model is the delivery time registration block 8. This block receives signals either from the delivery time generators for spare parts kits 22, or from the delivery time estimation block 26, where the delivery interval is memorized, and any of these signals starts the sample recovery time generator technique 11, which generates a random value of the current repair time t TP distributed according to the Erlang law.

Figure 00000039
Figure 00000039
(13)(13)

где k>0, λВ>0 – параметры распределения.where k >0, λ В >0 are distribution parameters.

Значения

Figure 00000040
и
Figure 00000041
поступает на сумматор 7, где происходит регистрация времени задержки в доставке ЗЧ от соответствующих комплектов ЗИП или от неисчерпаемого источника
Figure 00000042
и формирование суммарного времени восстановления образцаValues
Figure 00000040
And
Figure 00000041
enters the adder 7, where the delay time in the delivery of spare parts from the corresponding sets of spare parts or from an inexhaustible source is recorded
Figure 00000042
and the formation of the total recovery time of the sample

Figure 00000043
.
Figure 00000043
. (14)(14)

Сумматор выдает это значение на регистратор восстановления работоспособного состояния (ВРС) 9, который запускает блок сброса ГО 10 для обнуления генераторов отказов соответствующего элемента (имитирует замену отказавшей составной части образца техники и включение ее в работу как новой), а также в блок статистической обработки результатов восстановления ОТ модуля коммутации и регистрации 6 для накопления статистических данных о составляющих времени восстановления в блоке статистической обработки результатов восстановления ОТ 12.The adder outputs this value to the health recovery recorder (VRS) 9, which launches the GO reset block 10 to reset the failure generators of the corresponding element (simulates the replacement of a failed component of a sample of equipment and its inclusion in operation as a new one), as well as to the block for statistical processing of the results recovery from the switching and registration module 6 for the accumulation of statistical data on the components of the recovery time in the block of statistical processing of the recovery results from 12.

Блок статистической обработки результатов восстановления ОТ 12 представляет собой банк данных, в котором содержится накопленная информация о суммарном времени восстановления и его составляющих (14) при отказе элементов каждой номенклатуры. Эти данные используются для оценки величины среднего времени восстановления ОТ с учетом доставки ЗЧ с использованием БПЛА Т В:The block of statistical processing of recovery results OT 12 is a data bank that contains accumulated information about the total recovery time and its components (14) in case of failure of the elements of each nomenclature. These data are used to estimate the value of the average OT recovery time, taking into account the delivery of spare parts using UAV T B :

Figure 00000044
Figure 00000044
(15)(15)
Figure 00000045
Figure 00000045

где

Figure 00000046
– значение случайной величины времени текущего ремонта, сформированное генератором времени восстановления модуля ремонта,Where
Figure 00000046
– the value of the random value of the current repair time, generated by the generator of the recovery time of the repair module,

Figure 00000047
– значение величины времени доставки ЗЧ φ-й номенклатуры при различных вариантах доставки: из комплекта ЗИП-О, либо ЗИП-Г, либо из НИ при помощи БПЛА при s-й реализации оценки, S – общее число реализаций оценок времени доставки элементов из комплектов ЗИП или из НИ.
Figure 00000047
- the value of the delivery time of the SPφ-th nomenclature with different delivery options: from the ZIP-O kit, or ZIP-G, or from NI using UAVs withsth implementation evaluation,S-general the number of realizations of estimates of the delivery time of elements from SPTA sets or from NI.

Таким образом, получаем для каждой номенклатуры элементов совокупность значений среднего времени удовлетворения заявки в ЗЧ, связанное с их доставкой из комплектов ЗИП и экстренных доставок из НИ с применением БПЛА. Это позволяет путем проверки условия к предельно-допустимому времени восстановления

Figure 00000048
:Thus, for each nomenclature of elements, we obtain a set of values of the average time to satisfy an application in the RF, associated with their delivery from sets of spare parts and emergency deliveries from NI using UAVs. This allows, by checking the conditions to the maximum allowable recovery time
Figure 00000048
:

Figure 00000049
Figure 00000049
(16)(16)

сформулировать требования к количеству и потребным основным летно-техническим характеристикам БПЛА для применения их в качестве средств доставки ЗИП при восстановлении образцов техники территориально распределенных сложных технических систем после отказов.to formulate requirements for the number and required basic flight performance of UAVs for their use as delivery vehicles for spare parts and accessories when restoring equipment samples of geographically distributed complex technical systems after failures.

Claims (7)

1. Стенд моделирования обеспечения оперативности восстановления работоспособности сложных технических систем (СТС) с использованием беспилотных летательных аппаратов в качестве средств доставки запасных частей, имущества и принадлежностей, включающий программный комплекс и состоящий из: блока ввода постоянных данных, блока моделирования, отличающийся тем, что дополнительно включает в себя: блок моделирования доставки ЗИП БПЛА, реализующий функцию оценки времени выполнения полетного задания по доставке запасных частей (ЗЧ) от неисчерпаемого источника (НИ) до ЗИП-О образца техники с помощью БПЛА в условиях стандартной атмосферы на основании заданных основных летно-технических характеристик БПЛА, состоящий из блока управления доставкой, блока характеристик БПЛА по числу исследуемых БПЛА и связей между ними, и блок имитации ремонта, в котором производится моделирование временной задержки, связанной с процессом доставки из различных источников исправной запасной части (ЗЧ) взамен вышедшей из строя и ремонта образца техники, и регистрация событий восстановления работоспособности образца техники, состоящий из модулей ремонта в количестве, соответствующем числу образцов техники в составе сложной технической системы и модуля коммутации и регистрации, на который эти модули ремонта замыкаются.1. Simulation stand for ensuring the efficiency of restoring the operability of complex technical systems (STS) using unmanned aerial vehicles as delivery vehicles for spare parts, property and accessories, including a software package and consisting of: a constant data input unit, a simulation unit, characterized in that additionally includes: a block for modeling the delivery of spare parts for UAVs, which implements the function of estimating the time required to complete a flight task for the delivery of spare parts (SP) from an inexhaustible source (NI) to spare parts and accessories for a sample of equipment using a UAV in a standard atmosphere based on the given basic flight technical characteristics of the UAV, consisting of a delivery control block, a block of UAV characteristics by the number of UAVs under study and connections between them, and a repair simulation block in which the simulation of the time delay associated with the delivery process from various sources of a serviceable spare part (SP) instead of a failed one is performed and repair of a sample of equipment, and registration of events of restoring the operability of a sample of equipment, consisting of repair modules in an amount corresponding to the number of samples of equipment as part of a complex technical system and a switching and recording module, to which these repair modules are connected. 2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что для имитации доставки ЗИП от НИ применяется различное количество БПЛА с варьируемыми основными летно-техническими характеристиками.2. Stand according to claim 1, characterized in that a different number of UAVs with varying basic flight performance characteristics are used to simulate the delivery of spare parts from NI. 3. Стенд по п. 2, отличающийся тем, что для исследования влияния количества и основных летно-технических характеристик БПЛА на продолжительность доставки ЗИП БПЛА из НИ к ОТ в состав блока моделирования доставки ЗИП БПЛА включены блоки характеристик БПЛА, каждый из которых реализует функцию оценки времени выполнения полета БПЛА в зависимости от расстояния и средней скорости полета по маршруту, определяемой на основании летно-технических характеристик БПЛА.3. Stand according to claim 2, characterized in that to study the influence of the number and main flight performance characteristics of the UAV on the duration of the delivery of UAV spare parts from NI to FROM, the block for modeling the delivery of UAV spare parts includes blocks of UAV characteristics, each of which implements the evaluation function UAV flight time depending on the distance and the average flight speed along the route, determined on the basis of the UAV flight performance. 4. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что выходным результатом является среднее время восстановления, значение которого определяется в блоке статистической обработки результатов восстановления ОТ модуля регистрации и коммутации на основании статистических данных реализаций оценок времени восстановления образца 4. The stand according to claim 1, characterized in that the output result is the average recovery time, the value of which is determined in the block of statistical processing of the recovery results from the registration and switching module based on the statistical data of the implementations of the sample recovery time estimates
Figure 00000050
Figure 00000050
 где
Figure 00000051
– значение случайной величины времени текущего ремонта, сформированное генератором времени восстановления модуля ремонта,Where
Figure 00000051
– the value of the random value of the current repair time, generated by the generator of the recovery time of the repair module,
Figure 00000052
– значение величины времени доставки ЗЧ ϕ-й номенклатуры при различных вариантах доставки: из комплекта ЗИП-О, либо ЗИП-Г, либо из НИ при помощи БПЛА при s-й реализации оценки, S – общее число реализаций оценок времени доставки элементов из комплектов ЗИП или из НИ.
Figure 00000052
is the value of the delivery time of the spare parts of the ϕ -th nomenclature for various delivery options: from the SPTA-O kit, or the SPTA-G, or from the NI using the UAV with the s -th implementation of the assessment, S is the total number of implementations of the estimates of the delivery time of elements from the kits ZIP or from NI.
RU2022107068A 2022-03-18 Simulation stand ensuring efficient restoration of operability of complex technical systems using unmanned aerial vehicles as a means of delivering spare parts, property and accessories RU2795606C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2795606C1 true RU2795606C1 (en) 2023-05-05

Family

ID=

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2351012C1 (en) * 2007-06-04 2009-03-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) Method of simulating faults and damages in communication networks
RU2531780C2 (en) * 2013-02-14 2014-10-27 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Method of simulation of emergency response activities at automatics and telemechanics facilities
RU168030U1 (en) * 2016-01-21 2017-01-17 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Михайловская военная артиллерийская академия A device for determining the timing of the delivery of uncontrolled aircraft to delivery points
DE102017205713A1 (en) * 2017-04-04 2018-10-04 Siemens Aktiengesellschaft Method and control device for controlling a technical system
RU2670569C1 (en) * 2018-01-29 2018-10-23 Дмитрий Юрьевич Брежнев Stand for modeling support of complex technical systems (cts) with spare elements at restoration of their operating efficiency
US10198303B2 (en) * 2015-10-15 2019-02-05 Siemens Aktiengesellschaft Maintenance system and method for analyzing functional failures of a system
EP3719713A1 (en) * 2017-10-23 2020-10-07 Siemens Aktiengesellschaft Method and control system for controlling an execution of transactions
EP3739525A1 (en) * 2019-05-14 2020-11-18 Siemens Aktiengesellschaft Informed imperceptible exploration based on control-policies

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2351012C1 (en) * 2007-06-04 2009-03-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) Method of simulating faults and damages in communication networks
RU2531780C2 (en) * 2013-02-14 2014-10-27 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Method of simulation of emergency response activities at automatics and telemechanics facilities
US10198303B2 (en) * 2015-10-15 2019-02-05 Siemens Aktiengesellschaft Maintenance system and method for analyzing functional failures of a system
RU168030U1 (en) * 2016-01-21 2017-01-17 Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Михайловская военная артиллерийская академия A device for determining the timing of the delivery of uncontrolled aircraft to delivery points
DE102017205713A1 (en) * 2017-04-04 2018-10-04 Siemens Aktiengesellschaft Method and control device for controlling a technical system
EP3719713A1 (en) * 2017-10-23 2020-10-07 Siemens Aktiengesellschaft Method and control system for controlling an execution of transactions
RU2670569C1 (en) * 2018-01-29 2018-10-23 Дмитрий Юрьевич Брежнев Stand for modeling support of complex technical systems (cts) with spare elements at restoration of their operating efficiency
EP3739525A1 (en) * 2019-05-14 2020-11-18 Siemens Aktiengesellschaft Informed imperceptible exploration based on control-policies

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Haghani et al. Simulation model for real-time emergency vehicle dispatching and routing
CN105550323B (en) Load balance prediction method and prediction analyzer for distributed database
CN111158401B (en) Distributed unmanned aerial vehicle path planning system and method for encouraging space-time data exploration
Walkowiak et al. Soft computing approach to discrete transport system management
RU2795606C1 (en) Simulation stand ensuring efficient restoration of operability of complex technical systems using unmanned aerial vehicles as a means of delivering spare parts, property and accessories
Bruzzone et al. AI and simulation-based techniques for the assessment of supply chain logistic performance
WO2022142064A1 (en) Driving evaluation method and apparatus, and non-transitory computer-readable storage medium
Walkowiak et al. Analysis of critical situations in discrete transport systems
CN110232195A (en) A kind of method and device for simulating delivery process
US20230110041A1 (en) Disaster restoration plan generation apparatus, disaster restoration plan generation method and program
Fu et al. Estimation of time‐dependent, stochastic route travel times using artificial neural networks
Lämmel et al. Bottlenecks and congestion in evacuation scenarios: A microscopic evacuation simulation for large-scale disasters
Nehme et al. Using discrete-event simulation to model situational awareness of unmanned-vehicle operators
Revetria et al. A generalized simulation framework to manage logistics systems: a case study in waste management and environmental protection
RU2670569C1 (en) Stand for modeling support of complex technical systems (cts) with spare elements at restoration of their operating efficiency
Bonnicksen et al. Environmental impact studies: an interdisciplinary approach for assigning priorities
CN114036835A (en) Virtual simulation method and system for training skill of on-orbit filling operation
Jin et al. A simulation framework for the rebalancing and maintenance of bicycle-sharing systems
Deflorio et al. Simulation and performance of DRTS in a realistic environment
Sveda et al. Knowledge preserving development: A case study
CN103927406A (en) System For Piloting Aircraft Provided With Performance Functions Server And Aircraft
Andrews et al. Reliability analysis of missions with cooperating platforms
Ashwini et al. Resource scheduling in cloud computing using back propagation algorithm
Walkowiak et al. Human resource influence on dependability of discrete transportation systems
Qian et al. A centralized approach to flight conflict resolution in multi-agent system