Методы и средства обеспечения надежности радиоаппаратуры

Аспирантура 2020/2021

Статус: Курс по выбору

Направление: 11.06.01. Электроника, радиотехника и системы связи

Кто читает: Департамент электронной инженерии

Когда читается: 2-й курс, 1 семестр

Формат изучения: без онлайн-курса

Охват аудитории: для своего кампуса

Преподаватели: Жаднов Валерий Владимирович, Сотникова Светлана Юрьевна

Язык: русский

Кредиты: 4

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Настоящая программа учебной дисциплины устанавливает минимальные требования к знаниям и умениям аспиранта при изучении дисциплины «Методы и средства обеспечения надежности радиоаппаратуры» и определяет содержание и виды учебных занятий и отчетности. В процессе изучения дисциплины у аспирантов формируется умение применять системный подход к обеспечению надежности радиоаппаратуры на основе использования современных аналитических методов и методов имитационного моделирования с применением программных средств. Предусмотрены следующие формы контроля: домашнее задание, практические работы, экзамен.

Цель освоения дисциплины

обучение аспирантов системному подходу к обеспечению надежности радиоаппаратуры на основе использования современных аналитических методов и методов имитационного моделирования с применением программных средств, как специализированных для расчетов показателей надёжности, так и систем моделирования физических процессов (электрических, тепловых, механических и др.), протекающих в схемах и конструкциях радиоаппаратуры
ознакомление аспирантов с применением ЭВМ для решения задач автоматизированного анализа и обеспечения надежности радиоаппаратуры

Планируемые результаты обучения

Знать: отечественные и зарубежные современные стандарты в области обеспечения и менеджмента надёжности радиоаппаратуры
Знать: современные вероятностные и физические подходы к обеспечению надёжности радиоаппаратуры
Знать: основные математические модели и методы, используемые в автоматизированных системах обеспечения надёжности радиоэлектронных средств
Уметь: применять на практике программные средства для расчётов показателей надёжности
Иметь навыки: работы с подсистемами «Автоматизированной системы обеспечения надёжности и качества аппаратуры» (АСОНИКА)
Знать: основные функциональные возможности программных средств отечественных и зарубежных производителей для получения электрических, тепловых и механических нагрузок на радиокомпоненты и несущие конструкции
Уметь: применять на практике программные средства для расчётов электрических, тепловых и механических режимов работы радиокомпонентов;
Уметь: применять на практике программные средства для расчётов тепловых и механических нагрузок на радиокомпоненты и детали несущих конструкций радиоаппаратуры
Иметь навыки: работы с подсистемами «Автоматизированной системы обеспечения надёжности и качества аппаратуры» (АСОНИКА);
Иметь навыки: применения автоматизированных методик анализа электрических, тепловых и механических процессов, протекающих в схемах и конструкциях радиоэлектронных средств с учетом особенностей их применения
Иметь навыки: применения методик расчёта вероятностных и физических показателей надёжности радиоэлектронных средств

Содержание учебной дисциплины

Тема 1. Стандарты в области менеджмента надёжности и обеспечения надёжности радиоаппаратуры.
Международные стандарты в области менеджмента качества серии ИСО 9000. Международные стандарты в области менеджмента рисков серии МЭК 60000. Российские стандарты в области надежности серии ГОСТ Р 27.
Тема 2. Модели надежности электронных компонентов.
Зависимости интенсивностей отказов электронных компонентов от электрических, тепловых и др. воздействий. Экспоненциальный закон распределения отказов.
Тема 3. Резервирование и оптимизация ЗИП как методы повышения надежности.
Виды резервирования. Выбор метода резервирования. Расчёты схем резервирования. Разновидности комплектования ЗИП.
Тема 4. Математические методы анализа надёжности радиоаппаратуры.
Классификация задач анализа надёжности радиоаппаратуры. Методы прогнозирования надёжности электронных модулей 1-го уровня. Методы оценки надёжности резервированной радиоаппаратуры. Методы оценки надёжности восстанавливаемой радиоаппаратуры.
Тема 5. Программные средства для расчётной оценки показателей надёжности радиоаппаратуры.
Российские программные средства для расчётной оценки показателей надёжности радиоаппаратуры (ПК АСОНИКА-К, ПК «АРБИТР», АСРН). Зарубежные программные средства для расчётной оценки показателей надёжности радиоаппаратуры (RAM Commander, VQS).
Тема 6. Внешние воздействия на шкафы, блоки и модули радиоаппаратуры.
Влияние размещения электронных компонентов в радиоаппаратуре на их надежность. Схемотехнические и конструктивные меры повышения надежности радиоаппаратуры.
Тема 7. Оценка надёжности радиоаппаратуры по электрическим, тепловым и механическим нагрузкам.
Расчёт коэффициентов фактической нагрузки каждого радиокомпонента и каждой детали несущей конструкции. Заполнение карт рабочих режимов.
Тема 8. Принципы компьютерного моделирования радиоаппаратуры для подготовки испытаний.
Использование результатов компьютерного моделирования для оптимизации планируемых программ лабораторных и сдаточных испытаний (количество и места расположения датчиков).
Тема 9. Методы исследования влияния случайных разбросов физических и конструктивных параметров электронных компонентов и материалов несущих конструкций.
Функции чувствительности и методы их получения. Методы анализа и синтеза допусков.
Тема 10. Практическая методология проектирования высоконадёжной радиоаппаратуры с учётом условий производства и эксплуатации.
Совокупность методов и принципов CALS-технологии. Мониторинг реального состояния наземного и бортового электронного оборудования в процессе эксплуатации. Встроенные датчики и методика диагностирования по физическому состоянию радиокомпонентов и несущих конструкций.

Элементы контроля

Практические занятия
Домашняя работа
Задание выдается каждому аспиранту индивидуально и представляет собой комплексное задание, необходимое для выполнения на практических занятиях. Домашнее задание выполняется в письменной форме. Объем выполненного задания – не менее 15 стр. При выполнении домашней работы оценивается: • аргументированное письменное изложение путей решения поставленных задач; • правильность, полнота и обоснованность полученных результатов с учетом корректности примененных методов и технических решений; • соблюдение правил оформления работы согласно ГОСТ 7.32-2001. Домашняя работа должна содержать: • титульный лист; • индивидуальные условия заданий; • рисунки, поясняющие вычисления; • основные этапы расчетов, расчетные формулы; • конечный результат.
Экзамен
В ходе освоения дисциплины формируются следующие компетенции: ОПК-8, ОПК-9, ПК-3, ПК-4, ПК-5, ПК-6
Самостоятельная работа
Обучающиеся занимаются самостоятельной подготовкой к практическим занятиям и экзамену по заданным темам с использованием материалов лекций и рекомендованной литературы.

Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация (I семестр)
0.25 * Домашняя работа + 0.25 * Практические занятия + 0.5 * Экзамен

Программа дисциплины