При проектуванні сучасних систем відповідального призначення на системотехнічному етапіпроектування потрібно не тільки забезпечити високий рівень безвідмовності шляхом використання різних видів надлишковості, але й врахувати вплив технічного обслуговування на етапі експлуатації на показники безпечності системи. Причому важливим є не лише врахування наявності ремонту та його параметрів, а й послідовності дій ремонтної бригади з усунення несправностей, тобто різновиду стратегії технічного обслуговування. Найперспективнішим, на сьогодні, методом, який адекватно враховує надійнісну поведінку системи при порушеннях працездатності є удосконалений метод простору станів. На його основі авторамb розроблено оригінальну методику визначення показників безпечності систем відповідального призначення з врахуванням відновлення. Цей метод, на відміну від статичного методу аналізу дерев відмов, дозволяє точно моделювати динаміку надійнісної поведінки системи як набір дискретних станів та переходів між ними. Ключовою особливістю є врахування не лише інтенсивностей відмов (λ) та інтенсивностей відновлення (μ), а й особливостей конкретного різновиду стратегії технічного обслуговування. Це дає змогу з єдиної моделі у вигляді графу станів і переходів отримати як достовірні кількісні значення показників безпечності, так і при потребі показники надійності. Розроблена методика проілюстрована на прикладі відмовостійкої системи з мажоритарною структурою «2 з 3-х», для якої побудовано граф станів та сформовано систему диференційних рівнянь. Для валідації результатів дослідження використано метод аналізу дерев відмов. В результаті проведення валідаційних досліджень встановлено, що значення показників безпечності системи відповідального призначення з постійним необмеженим відновленням, отриманих удосконаленим методом простору станів співпадають зі значеннями показників безпечності, отриманих методом аналізу дерев відмов. Розроблена методика дає змогу отримати функції аварійності (FA(t)), які є часовими аналогами мінімальних січень і враховують динаміку відновлення. Також показано, що метод простору станів можна розширити для аналізу стратегій з обмеженим ресурсом відновлення шляхом збільшення кількості компонент вектора стану. В статті представлено валідаційні дослідження методики визначення показників безпечності відмовостійких систем відповідального призначення з відновленням, що ґрунтується на удосконаленому методі простору станів.
[1]. Fowler K. (2010), Mission-Critical and Safety-Critical Systems Handbook: Design and Development for Embedded Applications, Oxford: Elsevier/Newnes, 578 p., ISBN: 9780750685672
[2]. Maurya, A., & Kumar, D. (2020), Reliability of safety‐critical systems: A state‐of‐the‐art review. Quality and Reliability Engineering International, 36(7), pp. 2547-2568 doi:10.1002/qre.2715.
[3]. Hamzeh Ahangari, Yusuf İbrahim Özkök, Asil Yıldırım, Fatih Say, Funda Atik, Ozcan Ozturk. (2023), “Architecture for safety–critical transportation systems, Microprocessors and Microsystems, Volume 98, 2023, 104818, doi: 10.1016/j.micpro.2023.104818.
[4]. Abu Shernta S., Tamtum A. A. (2018), “Using Triple Modular Redundant (TMR) Technique in Critical Systems Operation”, Proceedings of First Conference for Engineering Sciences and Technology (CEST-2018), September 25–27, 2018, Vol. 1, doi: 10.21467/proceedings.2.7.
[5]. Andrews J., Fecarotti C. (2017), “System design and maintenance modelling for safety in extended life operation” Reliability Engineering & System Safety, Vol. 161, pp. 53–65, doi: 10.1016/j.ress.2017.01.024.
[6]. Y. Cai, Z. Liu and Z. Wu, (2009), "Improvement of Fault Tree Analysis in Formal Safety Assessment Using Binary Decision Diagram”, First International Conference on Information Science and Engineering, Nanjing, China, 2009, pp. 4330-4333, doi: 10.1109/ICISE.2009.666.
[7]. Guohua, W, Diping, Y, Yiqing, X, & Jiaxin, W. (2020), "Review of Application on Dynamic Fault Tree Method in Nuclear Power Plants", Proceedings of the International Conference on Nuclear Engineering collocated with the ASME 2020 Power Conference. Volume 2: Nuclear Policy; Nuclear Safety, Security, and Cyber Security; Operating Plant Experience; Probabilistic Risk Assessments; SMR and Advanced Reactors, doi: 10.1115/ICONE2020-16191.
[8]. Yadav, A. D., Malik, S. C., Malik, S., & Nandal, N. (2023), “Markov approach for reliability-availability-maintainability analysis of a three unit repairable system”, OPSEARCH, 60(4), pp. 1731–1756, doi: 10.1007/s12597-023-00684-7.
[9]. Ozirkovskyy L., Volochiy B., Shkiliuk, O., Zmysnyi M., & Kazan P. (2022), Functional safety analysis of safety-critical system using state transition diagram. Radioelectronic and Computer Systems, (2), pp. 140-150, doi:10.32620/reks.2022.2.12.
[10]. Leonid Ozirkovskyy, BohdanVolochiy, Bohdan Husiak, Mykhailo Zmysnyi (2025), “Defining the safety indicators of a unrecovery fault-tolerant safety critical system by the state space method”, Information and communication technologies, electronic engineering, Vol. 5, No. 1, pp. 136–144, doi: 10.23939/ictee2025.01.136.
[11]. TopEvent FTA - Fault Tree Analysis Software https://www.fault-tree-analysis.com