Резервирование – это внедрение доп. Элементов и связей. Общее, поэлементное резервирование,

Резервированием называется введение в техническое устрой­ство дополнительного числа компонентов и связей по сравнению с минимально необходимым для его нормального функционирова­ния. Цель резервирования – повысить надежность изделий. Резервирование бывает общее, поэлементное и смешанное. При об­щем резервировании резервируется все изделие, т. е. в случае вы­хода из строя оно заменяется таким же. При поэлементном резервировании резервируются отдельные части изделия (поэлемент­но, поблочно и т. п.), и в случае отказов они также заменяются идентичными. При смешанном резервировании крупные и наибо­лее ответственные функциональные части изделия имеют общее резервирование, остальные – поэлементное. Перечисленные виды резервирования относятся к схемной избыточности, называемой структурным резервированием, которое достигается усложнением изделий.

Мажоритарное и скользящее резервирование.

Мажоритарное резервирование является одной из разновидно­стей структурной избыточности. Применяется оно для резервиро­вания цифровых систем. При мажоритарном резервировании сиг­нал в двоичном коде (0 или 1) подается на нечетное число идентичных элементов. С выходов этих элементов сигналы поступают на вход так называемого решающего элемента, назначением ко­торого является выделение из группы сигналов (среди которых могут быть и ошибочные) безошибочного сигнала. Решающий элемент выдает сигнал (0 или 1) на своем выходе только в том случае если на его вход поступили аналогичные сигналы от боль­шинства идентичных элементов, т. е. его выходной сигнал всегда принимает значение, равное значению большинства входных сиг­налов.

В общем случае решающий элемент реализует функцию реше­ния, т. е. правило отображения его входных состояний на множе­ство выходных. Простейший и наиболее распространенный вид этой функции – закон большинства, или мажоритарный закон.

Решающий элемент, реализующий ма­жоритарный закон, называют мажори­тарным элементом. Наибольшее про­мышленное распространение получили мажоритарные элементы, реализую­щие операцию «два из трех».

Скользящее включение резервных элементов применимо лишь в том случае, если изделие состоит только из однотипных элемен­тов. Оно характеризуется тем, что любой резервный элемент мо­жет заменять любой основной, вышедший из строя. Для осуществ­ления скользящего резервирования необходимо иметь автоматиче­ское устройство для нахождения неисправного элемента и подклю­чения вместо него резервного. Преимуществом такого резервиро­вания по отношению ко всем перечисленным видам является то, что при идеальном автоматическом устройстве оно дает наиболь­ший выигрыш в надежности.

Постоянное включение и включение с замещением.

Постоянное включение ха­рактеризуется тем, что все резервные элементы включены постоян­но и находятся в рабочем состоянии в течение всего времени ра­боты основных элементов. Резервные элементы обладают свой­ством компенсации отказов отдельных частей устройства и обес­печивают его надежную работу. Постоянное резервирование эф­фективно только в том случае, если отказы, возникающие в ИС, являются статистически независимыми, т. е. не влияют друг на дру­га. Поскольку в этом случае отказы основных элементов сразу устраняются, и работоспособность изделия не нарушается, то нет необходимости в поиске отказавших элементов. Постоянное резер­вирование получило наибольшее распространение в неремонтируе­мых изделиях особенно в тех случаях, когда по условиям их экс­плуатации недопустим даже кратковременный перерыв в работе.

Включение замещением характеризуется тем, что при отказах одного элемента (узла, блока и т. п.) вместо него включается резервный, в результате чего изделие вновь про­должает нормально функционировать. Подключению исправного узла вместо вышедшего из строя предшествует обнаружение последнего. При этом поиск неисправности и замещение отказавшего узла могут быть осуществлены вручную или автоматически. Ре­зервирование замещением позволяет иметь один резервный узел на несколько основных.