1561-5405 10.24151/1561-5405 Proceedings of Universities. Electronics Scientifical and technical journal "Proceedings of Universities. Electronics" Научно-технический журнал «Известия высших учебных заведений. Электроника» 1561-5405 2587-9960 National Research University of Electronic Technology Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" doi.org/10.24151/1561-5405-2026-31-2-188-198TXQUIU621.396.49Схемотехника и проектированиеCalculation of reliability indicators of a space monitoring radar station for various stages of operationРасчет показателей надежности радиолокационной станции мониторинга космического пространства для разных этапов эксплуатацииЗагер Игорь БорисовичЗагерИгорь БорисовичZagerIgor B.Igor B. ZagerШафир Роман СергеевичШафирРоман СергеевичShafirRoman S.Roman S. ShafirПерлов Анатолий ЮрьевичПерловАнатолий ЮрьевичPerlovAnatoly Yu.Anatoly Yu. PerlovВеретенников Кирилл ИгоревичВеретенниковКирилл ИгоревичVeretennikovKirill I.Kirill I. VeretennikovМарков Антон АлександровичМарковАнтон АлександровичMarkovAnton A.Anton A. MarkovКалеев Дмитрий ВячеславовичКалеевДмитрий ВячеславовичKaleevDmitry V.Dmitry V. KaleevМосковский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Россия, 119991, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 33Национальный исследовательский университет «МИЭТ», Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 103032026Том. 31 №2188198http://ivuz-e.ru/issues/Том 31 №2/raschet_pokazateley_nadezhnosti_radiolokatsionnoy_stantsii_monitoringa_kosmicheskogo_prostranstva_dl/http://ivuz-e.ru#

Determining the probability of trouble-free operation of a space monitoring radar station both during normal operation, with constant failure rates of elements over time, and during the aging period is important because the failure rate of elements increases over time. Researches are conducted using methods of reliability theory, the analysis is performed using structural reliability schemes. In this work, an analytical expression for the probability of trouble-free operation of a key subsystem of a space monitoring radar station, which makes it possible to describe both the period of normal operation and the aging period, was obtained. The results of calculations of the probability of trouble-free operation for specific values of the failure rates of the elements are presented. The frequency of maintenance required to ensure a given level of reliability has been determined. An iterative procedure for determining the probability of trouble-free operation during the aging of the system was developed. According to the calculation results, it was shown that for the period of normal operation at the specified failure rates of the elements and the requirement for a probability of uptime of  0.7, the maintenance frequency should be at least 3 times a year. However, during the period of the system aging, it is necessary to increase the frequency of maintenance to meet the requirements for the probability of trouble-free operation.

Определение вероятности безотказной работы радиолокационной станции мониторинга космического пространства в период нормальной эксплуатации при постоянстве интенсивностей отказа элементов во времени и в период старения, когда интенсивность отказов элементов возрастает с течением времени, имеет важное значение для проектирования и эксплуатации средств мониторинга космического пространства. Исследования проводятся методами теории надежности, анализ осуществляется с применением структурных схем надежности. В работе получено аналитическое выражение для вероятности безотказной работы ключевой подсистемы радиолокационной станции мониторинга космического пространства, позволяющее описать периоды нормальной эксплуатации и старения. Приведены результаты расчетов вероятности безотказной работы для конкретных значений интенсивностей отказов элементов. Определена периодичность технического обслуживания, необходимая для обеспечения заданного уровня надежности. Разработана итеративная процедура определения вероятности безотказной работы в период старения системы. Результаты расчетов показали, что для периода нормальной эксплуатации при заданных интенсивностях отказов элементов и требовании на вероятность безотказной работы  0,7 периодичность технического обслуживания должна составлять не менее трех раз в год. Однако в период старения системы необходимо увеличить частоту проведения технического обслуживания для выполнения требований, предъявляемых к обеспечению вероятности безотказной работы.

надежностьструктурная схема надежностивероятность безотказной работытехническое обслуживаниерадиолокационная станция мониторинга космического пространстварадиоэлектронная аппаратураreliabilityreliability structure diagramtrouble-free operation probabilitymaintenancespace monitoring radar stationradio electronic equipmentработа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 24-79-00140, https://rscf.ru/project/24-79-00140/). Леус Н. А., Макарова Д. Ю. К вопросу развития систем мониторинга космического пространства с целью обеспечения безопасности и устойчивого развития космической деятельности. Экономика космоса. 2023;2(3):3–18. https://doi.org/10.48612/agat/space_economics/2023.02.05.01. EDN: UOOLHL.Leus N., Makarova D. On the issue of deployment and enhancement of space surveillance systems in order to ensure safety and sustainable development of space activity. Ekonomika kosmosa = Space Economics. 2023;2(3):3–18. (In Russ.). https://doi.org/10.48612/agat/space_economics/2023.02.05.01Молотов И. Е., Воропаев В. А., Юдин А. Н., Иванов Д. Е., Аистов Е. А., Боровин Г. К. Комплексы электронно-оптических средств для мониторинга околоземного космического пространства. Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2017;14(4-2):110–116. EDN: YMTQSO.Molotov I. E., Voropaev V. A., Yudin A. N., Ivanov D. E., Aistov E. A., Borovin G. K. Optical complexes for monitoring of the near-Earth space. Ekologicheskiy vestnik nauchnykh tsentrov Chernomorskogo ekonomicheskogo sotrudnichestva = Ecological Bulletin of Research Centers of the Black Sea Economic Cooperation. 2017;14(4-2):110–116. (In Russ.).Иванов А. Д. Метод термозащиты приемо-передающего модуля. Вестник НовГУ. Серия: Технические науки. 2022;(3):58–63. https://doi.org/10.34680/2076-8052.2022.3(128).58-63. EDN: UXFKEE.Ivanov A. D. Method of thermal protection of the receiving and transmitting module. Vestnik NovGU. Seriya: Tekhnicheskie nauki = Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2022;(3):58–63. (In Russ.). https://doi.org/10.34680/2076-8052.2022.3(128).58-63Гнеденко Б. В., Беляев Ю. К., Соловьев А. Д. Математические методы в теории надежности: основные характеристики надежности и их статистический анализ. Изд. 2-е, испр. и доп. М.: Либроком; 2012. 582 с.Gnedenko B. V., Belyaev Yu. K., Solovyov A. D. Mathematical methods in reliability theory: Basic reliability characteristics and their statistical analysis. 2nd ed., rev. and upd. Moscow: Librokom Publ.; 2012. 582 p. (In Russ.).Половко А. М., Гуров С. В. Основы теории надежности: учеб. пособие. Изд. 2-е, перераб. и доп. СПб.: БХВ-Петербург; 2008. 702 с. EDN: QMFXET.Polovko A. M., Gurov S. V. Fundamentals of reliability theory: study guide. 2nd ed., rev. and upd. St. Petersburg: BKhV-Peterburg Publ.; 2008. 702 p. (In Russ.).Половко А. М., Гуров С. В. Основы теории надежности: учеб. пособие для студ. вузов, обуч. по направлению подгот. 230100 (654600) «Информатика и вычисл. техника». Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: БХВ-Петербург; 2006. 702 с. EDN: QMERHX.Polovko A. M., Gurov S. V. Fundamentals of reliability theory: study guide for univ. students pursuing a specialist’s degree in the field of study 230100 (654600) “Informatics and Computer Science”. 2nd ed., rev. and upd. Moscow: BKhV-Peterburg Publ.; 2006. 702 p. (In Russ.).Викторова В. С., Степанянц А. С. Модели и методы расчета надежности технических систем. Изд. 2-е, испр. М.: URSS; Ленанд; 2016. 254 c.Viktorova V. S., Stepanyants A. S. Models and methods for calculating the reliability of technical systems. 2nd ed., rev. Moscow: URSS; Lenand Publ.; 2016. 254 p. (In Russ.).Гельфман Т. Э., Пирхавка А. П. Коэффициент оперативной готовности спутниковых сетей связи. Russian Technological Journal. 2022;10(1):35–40. https://doi.org/10.32362/2500-316X-2022-10-1-35-40. EDN: KVSYFM.Gelfman T. E., Pirkhavka A. P. The operational readiness factor of satellite communication networks. Russian Technological Journal. 2022;10(1):35–40. https://doi.org/10.32362/2500-316X-2022-10-1-35-40Гельфман Т. Э., Пирхавка А. П., Скрипачев В. О. Анализ эффективности методов обеспечения надежности ретранслятора спутника связи. Russian Technological Journal. 2023;11(1):51–59. https://doi.org/10.32362/2500-316X-2023-11-1-51-59. EDN: NKJQCU.Gelfman T. E., Pirkhavka A. P., Skripachev V. O. Analysis of the effectiveness of methods for ensuring the reliability of a communication satellite transponder. Russian Technological Journal. 2023;11(1):51–59. https://doi.org/10.32362/2500-316X-2023-11-1-51-59Гельфман Т. Э., Пирхавка А. П. Оценка эффективности скользящего резервирования радиоэлектронных средств. Russian Technological Journal. 2023;11(5):45–53. https://doi.org/10.32362/2500-316X-2023-11-5-45-53. EDN: HYAKXO.Gelfman T. E., Pirkhavka A. P. Evaluation of the effectiveness of sliding redundancy of radioelectronic facilities. Russian Technological Journal. 2023;11(5):45–53. https://doi.org/10.32362/2500-316X-2023-11-5-45-53Бойчук М. И., Кривоногов В. Е., Микаева С. А., Васильева Л. А. Исследование надежностных характеристик кварцевых резонаторов в миниатюрных керамических корпусах. Russian Technological Journal. 2022;10(2):43–50. https://doi.org/10.32362/2500-316X-2022-10-2-43-50. EDN: AJBNFO.Boychuk M. I., Krivonogov V. E., Mikaeva S. A., Vasilieva L. A. Study of the reliability of quartz resonators in miniature ceramic packages. Russian Technological Journal. 2022;10(2):43–50. https://doi.org/10.32362/2500-316X-2022-10-2-43-50Батенков К. А., Фокин А. Б. Анализ структурной надежности сетей связи с механизмами защитного переключения для одного защищаемого и одного резервного участков. Russian Technological Journal. 2024;12(2):39–47. https://doi.org/10.32362/2500-316X-2024-12-2-39-47. EDN: LDSSVJ.Batenkov K. A., Fokin A. B. Analysis of the structural reliability of communication networks supporting protective switching mechanisms for one protected section and one backup section. Russian Technological Journal. 2024;12(2):39–47. https://doi.org/10.32362/2500-316X-2024-12-2-39-47Лубков Н. В., Спиридонов И. Б., Степанянц А. С. Влияние характеристик контроля на показатели надежности систем. Тр. МАИ. 2016;(85):10. EDN: VTBHUL.Lubkov N., Spiridonov I., Stepanyants A. Effect of built-in test characteristics on system reliability measures. Tr. MAI. 2016;(85):10. (In Russ.).Михайлов В. С. Оценка вероятности безотказной работы по результатам испытаний, не давших отказы. Надежность и качество сложных систем. 2017;(2):56–60. https://doi.org/10.21685/2307-4205-2017-2-8. EDN: YPTJLB.Mikhaylov V. S. The estimate of the probability of failure-free operation based on the results of tests that did not give failures. Nadezhnost’ i kachestvo slozhnykh sistem = Reliability and Quality of Complex Systems. 2017;(2):56–60. (In Russ.). https://doi.org/10.21685/2307-4205-2017-2-8Кузьмин В. В., Косов Д. С., Новиков А. Л., Иващенко А. В. Система прогнозирования отказов оборудования промышленных предприятий. Надежность и качество сложных систем. 2015;(3):87–90. EDN: VMCLKD.Kuz’min V. V., Kosov D. S., Novikov A. L., Ivashchenko A. V. System of prediction of industrial enterprises equipment failures. Nadezhnost’ i kachestvo slozhnykh sistem = Reliability and Quality of Complex Systems. 2015;(3):87–90. (In Russ.).Телышев Д. В. Прогнозирование и оценка надежности аппаратов механического замещения функции сердца. Изв. вузов. Электроника. 2020;25(1):58–68. https://doi.org/10.24151/1561-5405-2020-25-1-58-68. EDN: REPLLY.Telyshev D. V. Mechanical circulatory support systems reliability prediction and assessment. Izv. vuzov. Elektronika = Proc. Univ. Electronics. 2020;25(1):58–68. (In Russ.). https://doi.org/10.24151/1561-5405-2020-25-1-58-68Тимошенко А. В., Калеев Д. В., Перлов А. Ю., Антошина В. М., Рябченко Д. В. Сравнительный анализ аналитических и эмпирических методик оценки текущих параметров надежности радиолокационных комплексов мониторинга. Изв. вузов. Электроника. 2020;25(3):244–254. https://doi.org/10.24151/1561-5405-2020-25-3-244-254. EDN: DEIBNW.Timoshenko A. V., Kaleev D. V., Perlov A. Yu., Antoshina V. M., Ryabchenko D. V. Comparative analysis of analytical and empirical methods of assessment of radar monitoring systems current reliability parameters. Izv. vuzov. Elektronika = Proc. Univ. Electronics. 2020;25(3):244–254. (In Russ.). https://doi.org/10.24151/1561-5405-2020-25-3-244-254