Граф.3. Дисперсия измерителей и входного сигнала. Помехозащищенность.

Выводы: дисперсии ошибок обоих измерителей в исправном состоянии больше влияют на дисперсию ошибки оценки, чем дисперсии ошибок обоих измерителей при неисправности.

 

Граф.4. Коэффициенты корреляции ПИ. Помехозащищенность.

Вывод: коэффициент корреляции ПИ при исправности обоих измерителей влияет на дисперсию ошибки оценки значительно больше, чем коэффициенты корреляции ПИ при неисправности одного из измерителей и коэффициент корреляции ПИ при неисправности обоих измерителей.

Исследование ошибок и достоверности классификации комплексной системы.

Исходные данные для расчета параметров подсистемы контроля с учетом нормирования к среднеквадратическому отклонению определяется:

. (А)

. (σ)

ε = EPS = 0 – поле допуска погрешности.

η = ETA = 0 – систематическая погрешность измерения. (∆)

Исследуем ошибки классификации КС.

 

В результате исследования получились следующие значения:

 

 

Параметры системы контроля, рассчитанные в программе CLASS4

1) Параметры системы контроля

«Риск изготовителя» αi = 0,0489

«Риск заказчика» βi = 0,0385

Вероятность нахождения результата измерения в поле допуска Pyi = 0,6718

Вероятность нахождения сигналов в полях допусков P0i = 0,682

Вероятность сигнала «годен» D0 = 0,633

Вероятность сигнала «не годен» D1 = 0,279

 

Робастность и помехозащищенность системы классификации

1) Параметры системы контроля по параметру ε

= -0,3

Kr(+) = 0,032

Kr(-) = 0,026

Следовательно, система робастна по параметру .

 

2) По параметру Dl

Dl = 9,59

Система не помехозащищена по параметру Dl при Kp (

3) По параметру σ

σ = 4,8

Kp(+10%) = 0,092

Kp(-10%) = 0,08

Из графика на рис.10 видно, что с увеличением значения σ, уменьшается и вероятность риска заказчика и риска изготовителя, следовательно система является помехозащищенной по параметру σ.

Граф. 5 Зависимость

Граф. 6. Зависимость

 

 

Граф. 7.Зависимость

Граф. 8.Зависимость

 

 

Достоверности каналов «годен» D₀ и «негоден» D₁

 

Вероятности нахожения ПС (P0) и оценки ПС (Px) в области допустимых значений

Достоверности каналов «годен» D₀ и «негоден» D₁

 

Вероятности нахожения ПС (P0) и оценки ПС (Px) в области допустимых значений

Достоверности каналов «годен» D₀ и «негоден» D₁

 

 

Вероятности нахожения ПС (P0) и оценки ПС (Px) в области допустимых значений

Достоверности каналов «годен» D₀ и «негоден» D₁

Вероятности нахожения ПС (P0) и оценки ПС (Px) в области допустимых значений

 

 

Достоверности каналов «годен» D₀ и «негоден» D₁

 

 

Вероятности нахожения ПС (P0) и оценки ПС (Px) в области допустимых значений

 

Достоверности каналов «годен» D₀ и «негоден» D₁

 

Вероятности нахожения ПС (P0) и оценки ПС (Px) в области допустимых значений

Заключение

В процессе исследования были проведены расчеты линейной безынерционной оптимально и оптимально-инвариантной алгоритмов обработки информации с учетом и без учета корреляции погрешности измерений.

На основании анализа данных для технической реализации был выбран оптимально-инвариантный алгоритм (который немного уступает оптимальному, но проще) с учетом корреляции погрешностей измерения с учетом показаний реальной контрольной аппаратуры, D=13,06431, Г1=1,70158, Г2=4,78096.

Было проведены исследование, анализ и расчеты робастности и помехозащищенности комплексной системы, сравнение инерционной обработки с безынерционной, исследование ошибок и достоверности классификации сигналов.

Были проведены исследования и анализы робастности системы. Система неробастна по левой и правой границе по каналу первого измерителя (a₁₀₀), по правой границе для второго измерителя (a₂₁₀).

Так же было проведено исследование помехозащищенности системы. Система не помехозащищена по левой границе для Р1_ио с коэффициентом помехозащищенности k=1,65144, Р2_ии с коэффициентом помехозащищенности k=-0,43762, D1_исп по левой и правой границе с коэффициентом помехозащищенности k=0,43704.

Чтобы обеспечить робастность и помехозащищенность нужно ужесточить требования к отклонению параметров, а также использовать более точные исходные данные.
При исследовании классификации комплексной системы были найдены:
Вероятность нахождения результата измерения в поле допуска Pyi = 0,6718
Вероятность нахождения в поле допуска полезного сигнала P0i = 0,682

Вероятность сигнала «годен» D0 = 0,633

Вероятность сигнала «не годен» D1 = 0,279

Риск изготовителя αi = 0,0489

Риск заказчика βi = 0,0385

Сумма рисков = 0.0874

Система робастна по параметру ε=-0,3 с коэффициентами Kr(+) = 0,032 Kr(-)=0,0026, не помехозащищена по параметру Dl=9,59 и по параметру σ=4,8 с коэффициентами Kp(+)=0,092 Kp(-)=0,8.
Для понижения ошибок классификации сигналов необходимо уменьшать дисперсию ошибки оценки. Для этого надо использовать более точные измерители. Для повышения эффективности комплексирования надо увеличивать число измерителей, использовать измерители с некоррелированными погрешностями измерений и с погрешностями имеющими отрицательные коэффициенты взаимной корреляции. Для установления робастности по каналам, которым не было выявлено данное соответствие, нужно заменить на более точные измерители, для помехозащищенности – заменить на другие каналы связи, которые обеспечат данный параметр.

 

8.1 Общие выводы:

 

1)Были проанализированы данные для технической реализации

 

2) Был выбран оптимально-инвариантный алгоритм с учетом корреляции погрешностей измерения с учетом показаний реальной контрольной аппаратуры.

 

3) Было проведено сравнение алгоритмов безынерционной и инерционной обработок по критерию эффективности комплексирования.

 

4) Были проведены исследования и анализы робастности системы. Система неробастна по левой и правой границе по каналу первого измерителя (a1₀₀), по правой границе для второго измерителя (a2₀₀), (a2₁₀)

 

5) Было проведено исследование помехозащищенности системы. Система не помехозащищена по левой границе для Р1_ио с коэффициентом помехозащищенности k=1,65144, Р2_ии с коэффициентом помехозащищенности k=-0,43762, D1_исп по левой и правой границе с коэффициентом помехозащищенности k=0,43704

 

Список используемой литературы.

1) Информационно-статистическая теория измерений. Ю.П. Иванов, Б.Л. Бирюков. Учебное пособие. СПбГУАП, Санкт-Петербург, 2008.
2) Комплексирование приборов и систем летательных аппаратов. Ю.П. Иванов, А.И. Синяков, И.В. Филатов. Машиностроение, 1981
3) Контроль и диагностика измерительно-вычислительных комплексов. Ю.П. Иванов, В.Г. Никитин, В.Ю. Чернов. Учебное пособие. СПБГУАП, Санкт-Петербург, 2004.
4) Программа ПКО (синтез и анализ, классификация) разработанная Ивановой С. на базе кафедры № 11
5) Авиационная астрономия. Черный М.А., Москва, Машиностроение, 1978.
6) Авиационные приборы. В.А. Боднер, Г.О. Фридлендер, Оборонгиз, Москва,1960.