ГОСТ Р 70293—2022
Приложение А
(справочное)
Пример автоматизированного анализа показателей надежности ЭА в подсистеме «АСОНИКА-Б»
с применением математического моделирования и виртуальных испытаний ЭКБ и ЭА на ВВФ
Подсистема автоматизированного анализа показателей надежности ЭА «АСОНИКА-Б» является одной из
13 подсистем автоматизированной системы обеспечения надежности и качества аппаратуры «АСОНИКА» (https://
asonika-online.ru/), предназначенной для анализа и обеспечения стойкости ЭА и ЭКБ к комплексным
тепловым, механическим, электромагнитным воздействиям, усталостной прочности к тепломеханическим
воздействиям, соз дания карт рабочих режимов ЭКБ, анализа показателей надежности ЭА исоздания цифровых
двойников ЭА и ЭКБ.
«АСОНИКА» — это замена натурных испытаний опытных образцов ЭА и ЭКБ виртуальными испытаниями
на внешние механические, тепловые, электромагнитные и другие воздействия еще до их изготовления. Это зна
чительная экономия денежных средств и сокращение сроков создания ЭА и ЭКБ при одновременном повышении
качества и надежности за счет сокращения количества натурных испытаний.
В качестве примера анализа показателей безотказности ПУ на основе комплексного моделирования физиче
ских процессов рассматривают процесс разработки ПУ, в ТЗ на который предусмотрено обеспечение безотказной
работы ПУ втечение 10 000 ч с вероятностью не менее 0,95.
Вначале разрабатывают электрическую схему и проводят анализ электрических характеристик в системе
PSpice. Затем в системе Р-CAD формируют конструкцию ПУ.
В подсистеме «АСОНИКА-ТМ» конструкция ПУ конвертируется из системы Р-CAD (рисунок А.1) и проводят
моделирование тепловых и механических характеристик ПУ.
Результаты моделирования тепловых режимов показаны на рисунке А.2. По данным результатам автомати
чески формируются КРР ЭКБ в подсистеме «АСОНИКА-Р» (рисунки А.З—А.5). При этом температуры и ускорения
ЭКБ переносятся в подсистему «АСОНИКА-Р» из подсистемы «АСОНИКА-ТМ», а токи и напряжения — из системы
PSpice. Кроме того, конвертор PSpice — «АСОНИКА-Р» рассчитывает мощности тепловыделения каждого элек
тронного компонента.
В подсистеме «АСОНИКА-Б» конструкция ПУ извлекается из системы Р-CAD (перечень ЭКБ), а значения
токов, напряжений, температур импортируются из подсистем «АСОНИКА-Р» и «АСОНИКА-ТМ».
С учетом реальных режимов работы рассчитывают показатели безотказности ПУ (рисунок А.6). По резуль
татам этого расчета в подсистеме «АСОНИКА-Б» было определено, что вероятность безотказной работы ПУ в
течение 10 000 ч составляет 0,92, что не отвечает требованиям ТЗ.
Из диаграмм вкладов ЭРИ в общую безотказность ПУ (рисунки А.7 и А.8) видно, что наименьшей надежно
стью обладают диод V1 и резистор R2.
Чтобы повысить отказоустойчивость ПУ, было решено понизить нагрузки на диод V1 и внести соответствую
щие изменения в схему ПУ. Для повышения отказоустойчивости резистора были приняты два решения: понизить
температуру путем перекомпоновки ЭКБ, а также ввести резервирование (рисунок А.9).
8