rmjournalЭталоны. Стандартные образцыMeasurement Standards. Reference Materials2687-0886D. I. Mendeleyev Institute for Metrology10.20915/2077-1177-2024-20-1-93-103rmjournal-478Research ArticleСовременные методы анализа веществ и материаловModern methods of analysis of substances and materialsИсследование точностных характеристик математической модели прогнозирования изменения погрешности рабочего эталонаStudy of the Accuracy Characteristics of the Mathematical Model for Predicting Changes in the Error of the Working Measurement StandardНовиковА. Н.NovikovA. N.

Новиков Александр Николаевич – к анд. техн. наук, доцент кафедры метрологического обеспечения вооружения, военной и специальной техники

197198, г. Санкт-Петербург, Ждановская ул., 13 

Aleksandr N. Novikov –  Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor of the department of metrological support of weapons, military and special equipment 

13 Zhdanovskaya str., Saint Petersburg, 197198

vka@mil.ruПузанковС. В.PuzankovS. V.

Пузанков Сергей Владимирович –  адъюнкт кафедры метрологического обеспечения вооружения, военной и специальной техники

197198, г. Санкт-Петербург, Ждановская ул., 13 

Sergey V. Puzankov –  Adjunct of the department of metrological support of weapons, military and special equipment

13 Zhdanovskaya str., Saint Petersburg, 197198

   

vka@mil.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9815-1795ОкрепиловМ. В.OkrepilovM. V.

Окрепилов Михаил Владимирович –  д-р техн. наук, доцент, заместитель генерального директора по качеству и образовательной деятельности 

190005, г. Санкт-Петербург, Московский пр., 19

Mikhail V. Okrepilov – D r. Sci. (Eng.), Associate Professor, Deputy Director of quality and educational activity 

19 Moskovskiy ave., Saint Petersburg, 190005

m.v.okrepilov@vniim.ruВоенно-космическая академия имени А. Ф. МожайскогоРоссияA. F. Mozhaysky Military-Space AcademyRussian FederationФГУП «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева»РоссияD. I. Mendeleyev Institute for Metrology (VNIIM)Russian Federation20240804202420193103Copyright © Новиков А.Н., Пузанков С.В., Окрепилов М.В., 20242024Новиков А.Н., Пузанков С.В., Окрепилов М.В.Novikov A.N., Puzankov S.V., Okrepilov M.V.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rmjournal.ru/jour/article/view/478

Точность метода прогнозирования и ее априорная оценка при прогнозировании изменения погрешности рабочего эталона являются одними из ключевых вопросов. В ходе исследования этих вопросов была дана оценка целого ряда составляющих погрешности прогнозирования, а также проведено сопоставление различных методов и математических моделей прогнозирования. Сравнительный анализ показал, что исследуемая математическая модель индивидуального прогнозирования изменения погрешности рабочего эталона, сформулированная в статье «Математическая модель прогнозирования изменения значения критической составляющей погрешности рабочего эталона единицы величины с учетом априорной информации», обладает более высокой точностью по сравнению с рассмотренными известными методами прогнозирования. Полученные с применением обозначенной выше модели оценки параметров прогнозирующей функции при использовании предложенных в работе «Определение параметров метрологического обслуживания средств измерений по технико-экономическому критерию» выражений перехода к прогнозированию вероятности метрологической исправности рабочего эталона, удельных затрат на метрологическое обслуживание и ущерба от применения рабочего эталона в состоянии метрологического отказа позволяют существенно повысить обоснованность решений по уточнению первично установленного (в рамках ИЦУТ) значения интервала между аттестациями рабочего эталона.

The accuracy of the forecasting method and its prior estimation when predicting changes in the error of the working measurement standard are one of the key issues. In the course of studying these issues, a number of components of the forecasting error were assessed, and various methods and mathematical models of forecasting were compared. A comparative analysis showed that the studied mathematical model for individual forecasting of changes in the error of a working standard available at «Mathematical model for predicting changes in the value of the critical component of the error of the working measurement standard of the unit of magnitude taking into account prior information» has higher accuracy in comparison with the considered known forecasting methods. The estimates of the parameters of the forecasting function obtained with the application of the model under consideration available at «Determination of parameters for metrological maintenance of measuring instruments by the technical and economic criterion», using the expressions of the transition to forecasting the probability of metrological serviceability of the working measurement standard, specific costs for metrological maintenance, and damage from the use of the working measurement standard in the state of metrological failure, allow to substantially increase the validity of decisions to refine the value of the interval between the certification of the working standard, which is initially established (within the framework of the ITCM).

интервал между аттестациями рабочего эталонапогрешность метода прогнозированияпогрешность исходных данныхпогрешность принятой моделиоценки параметров прогнозирующей функцииоценка «рассеивания» прогнозаinterval between certifications of the working standarderror of the forecasting methoderror of the initial dataerror of the adopted modelestimates of the forecasting function parametersforecast «dispersion» estimationReferencesНовиков А. Н., Кравцов А. Н., Ширямов О. А. Математическая модель прогнозирования изменения значения критической составляющей погрешности рабочего эталона единицы величины с учетом априорной информации // Труды Военнокосмической академии имени А. Ф. Можайского. 2018. Вып. 656. С. 198–203.Novikov A. N., Kravtsov A. N., Shiryamov O. A. Mathematical model for predicting the change in the value of the critical component of the error of the working standard of the unit of magnitude taking into account a priori information. Proceedings of the A. F. Mozhaisky Military Space Academy. 2018;656:198–203. (In Russ.).Силин В. Б., Заковряшин А. И. Автоматическое прогнозирование состояния аппаратуры управления и наблюдения. М.: Энергия, 1983. 336 с.Silin V.B., Zakovryashin A. I. Automatic forecasting of control and observation equipment state. Moscow: Energia; 1983. 336 с. (In Russ.).Новицкий П. В., Зограф И. А., Лабунец В. С. Динамика погрешностей средств измерений. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1990. 192 с.Novitskiy P. V., Zograf I. A., Labunets V. S. Dynamics of the measurement means errors. Leningrad: Energoatomizdat Leningr. otdniye; 1990. 192 p. (In Russ.).Кузнецов В. А., Петров В. А. Закон распределения погрешности измерений с учетом времени эксплуатации измерительных приборов // Измерительная техника. 1992. № 7. С. 5–6.Kuznetsov, V.A.; Petrov, V. A. Law of the measurement error distribution taking into account the operation time of measuring devices. Izmeritel’naya tekhnika. 1992;7:5–6. (In Russ.).Prediction intervals for exponential smoothing using two new classes of state space models / R. J. Hyndman [et al.] // Journal of Forecasting. 2005. Vol. 4(1). P. 17–37.Hyndman R. J., Koehler A. B., Ord J. K., Snyder R. D. Prediction intervals for exponential smoothing using two new classes of state space models. Journal of Forecasting. 2005;4(1):17–37.Новиков А. Н., Миронов А. Н., Пузанков С. В. Методика построения математической модели изменения во времени критической составляющей погрешности измерений в бортовых измерительных системах космических аппаратов с метрологическим самоконтролем // Информация и Космос. 2016. № 2. С. 118–126.Novikov A. N., Mironov A. N., Puzankov S. V. Methodology of building a mathematical model of time variation of the critical component of measurement error in onboard measurement systems of spacecrafts with metrological self-control. Information and Space. 2016;(2):118–126. (In Russ.).Окоренков В. Ю. Метрологическая надежность метеорологических информационно-измерительных систем // Труды Главной геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова. 2010. № 561. С. 194–212.Okorenkov V. Y. Metrological reliability of meteorological information-measuring systems. Proceedings of the Main Geophysical Observatory named after A. I. Voyeykov. 2010;561:194–212. (In Russ.).Чернышова Т. И., Каменская М. А. Математическое моделирование электронных измерительных средств при оценке их метрологической надежности // Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2010. Т. 16. № 4. С. 770–775.Chernyshova T. I., Kamenskaya M. A. Mathematical modeling of electronic measuring instruments in assessing their metrological reliability. Bulletin of Tambov State Technical University. 2010;16(4):770–775. (In Russ.).Алексеев В. В., Грубо Е. О., Королев П. Г. Структуры и алгоритмы коррекции основной погрешности измерительного канала с использованием измеряемой величины // Вестник Тихоокеанского государственного университета. 2010. № 4. С. 23–32.Alekseev V. V., Grubo E. O., Korolev P. G. Structures and algorithms of the main error correction of the measuring channel using the measured value. Pacific State University herald. 2010;4:23–32. (In Russ.).Гаскаров Д. В., Голинкевич Т. А., Мозгалевский А. В. Прогнозирование технического состояния и надежности радиоэлектронной аппаратуры. М.: Сов. радио, 1974. 224 с.Gaskarov D. V., Golinkevich T. A., Mozgalevskiy A. V. Forecasting of the technical state and reliability of the radio-electronic equipment. Moscow: Sov. Radio; 1974. 224 p. (In Russ.).Беляев Б. М., Новиков В. В., Фридман А. Э. Порядок назначения и корректировки межповерочных интервалов средств измерений // Метрология. 1991. № 9. С. 46–52.Belyaev B. M., Novikov V. V., Friedman A. E. Procedure of assignment and adjustment of the verification intervals for measuring instruments. Metrology. 1991;(9):46–52. (In Russ.).Фридман А. Э. Метрологическая надежность средств измерений и определение межповерочных интервалов // Метрология. 1991. № 9. С. 52–61.Friedman A. E. Metrological reliability of measuring instruments and determination of interverification intervals. Metrology. 1991;(9):52–61. (In Russ.).Новиков А. Н. Определение параметров метрологического обслуживания средств измерений по технико-экономическому критерию // Вестник метролога. 2022. № 4. С. 12–18.Novikov A. N. Determination of parameters of metrological maintenance of measuring instruments by technical and economic criterion. Metrologist herald. 2022;(4):12–18. (In Russ.).Жаднов В. В. Методы повышения достоверности оценки межповерочных интервалов электронных измерительных приборов // Качество. Инновации. Образование. 2015. № 11(126). С. 20–27.Zhadnov V. V. Methods of increasing the reliability of the estimation of the verification intervals of the electronic measuring devices. Quality. Innovations. Education. 2015;11(126):20–27. (In Russ.).Гусеница Я. Н., Шерстобитов С. А., Малахов А. В. Метод обоснования межповерочных интервалов средств измерений // Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли. 2016. Т. 8. № 1. С. 44–48.Gusenitsa Y. N., Sherstobitov S. A., Malakhov A. V. Method of substantiation of the interval of verification of measuring instruments. Science-intensive technologies in Earth observation space research. 2016;8(1):44–48. (In Russ.).Новиков А. Н. Алгоритм индивидуального прогнозирования предельных экономически целесообразных сроков эксплуатации измерительных комплексов // Вестник СибГУТИ. 2016. № 4. С. 19–24.Novikov A. N. Algorithm of the individual forecasting of the limiting economically feasible operation terms of the measuring complexes. SibGUTI herald. 2016;(4):1–24. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.