Кластерізація елементів електронних схем як частка превентивної діагностики: прогнозування деградації електронного обладнання методами теорії протікання

Abstract

Серед завдань, які вирішують фахівці під час експлуатації електронної техніки, зокрема суднової, завжди актуальними є питання діагностики працездатності електронних схем. Це складні та нетривіальні завдання, вирішення яких на задовільному рівні не завжди можливе. У статті пропонується новий алгоритмізований спосіб вирішення такого завдання, а саме той, що ґрунтується на теорії протікання. Перколяційна теорія, як відомо, досліджує структуру та властивості зв'язних областей або груп подібних (однотипних) елементів. У статті розглянуто кластери, які утворені на гібридній решітці елементами трансформованої функціональної схеми електричного ланцюга. Асортимент та розподіл кластерів за величиною, тобто кластерна система решітки, визначає її властивості. Запропоновано спосіб діагностики складних електронних схем, що базується на такому поданні. Спосіб має дві складові. Перша призначена для практикного використання, не вимагає застосування математичного апарату перколяційної теорії, і зводиться до перетворення принципових електронних схем на паралельні та послідовні з'єднання однотипних елементів ланцюга. Це призводить до спонтанного створення кластерної системи елементів і дозволяє знайти елементи, які розташовані поблизу несправного, і, отже, мають знижений ресурс працездатності. Друга складова призначена для подальшого дослідження схем. Для цього необхідно використовувати перколяційний аналіз переформатованих схем. Такий аналіз дозволяє окрім геометричних параметрів дослідити електропровідність схем, отримати критичний індекс потужності, а також розрахувати фрактальну та хімічну розмірність скелета нескінченного кластера та його лакунарність. Мета подальших досліджень – виявлення залежностей перколяційного типу між структурою та властивостями схем електронних приладів.