随机多阶段任务成功概率仿真评估研究

多阶段任务系统在工业和军事领域有着广泛应用,准确评估其任务成功概率,对于了解系统性能状态和指导任务规划具有十分重要的现实意义。针对武器装备任务具有较强随机性这一特点,研究随机条件下多阶段任务成功概率仿真评估方法,建立存在随机共因失效时,不可中断和可中断随机多阶段任务成功概率仿真评估流程,并采用Matlab实现了该仿真过程。结合算例,验证了仿真流程的正确性和有效性,并分析了任务参数对任务成功概率的影响。分析结果表明：该仿真评估方法可用于可中断和不可中断随机多阶段任务成功概率评估,能有效解决复杂任务的任务成功概率评估问题;对装备任务进行合理规划,能提高其任务成功概率。     

考虑随机共因失效的战时合成部队任务成功概率仿真评估

共因失效是装备遂行作战任务过程中存在的一种常见现象,是影响战时装备任务成功概率的重要因素。分析合成部队装备层次结构,构建合成部队作战任务剖面,并对合成部队装备共因失效和维修保障特点进行分析;以合成部队进攻阶段任务为研究对象,提出合成部队任务成功要求;充分考虑随机共因失效、多种类装备、多作战单元协同作战、随机任务时间、换件修理时间等复杂因素对战时合成部队任务成功性的影响,建立基于蒙特卡洛方法的合成部队作战任务成功概率仿真评估模型;通过算例,验证仿真模型的可行性和有效性。研究结果表明：所建模型能够用于战时合成部队任务成功概率评估和作战任务时间的规划;合理配置各类备件的携行数量,可以提升战时合成部队任务成功概率。     

随机共因失效条件下战时合成部队携行备件配置优化研究

装备群在执行作战任务过程中通常会发生共因失效事件,分析共因失效故障对实现装备群的精确化保障具有现实意义。针对战时合成部队装备群遂行任务时,装备携行备件配置优化模型中没有考虑装备受击故障这一类随机共因失效的问题,提出了随机共因失效条件下的备件配置优化方法。建立了装备故障相关条件下的备件需求模型和多约束条件下的携行备件配置优化模型,引入拉格朗日乘子,利用边际效应法求出最优配置方案通过实例对该方法的可行性进行验证。研究结果表明,在装备随机共因失效条件下,所建立的模型可以为多约束携行备件配置优化提供模型参考。     

可修单元组合任务维修度评估方法研究

针对传统任务维修性评估方法不能有效估算特定任务剖面内装备总体维修时间问题,提出一种可修单元组合任务维修度评估方法。采用贝叶斯更新理论对功能单元维修时间概率密度函数进行更新;通过仿真加拟合的方式对可修单元组合各故障事件排除概率进行计算。示例分析表明：该方法不仅能解决因数据不完全统计因素引发的功能单元概率密度函数估计不准确的问题,而且能更加便捷地计算多个函数的卷积;任务维修度评估结果更加可信。     

基于贝叶斯网络的导弹武器系统人因故障定量分析

为提高导弹武器系统的安全性,在确定影响号手操作因素的基础上,建立导弹武器系统人因故障分析的贝叶斯网络模型。介绍贝叶斯网络,探讨人因失误的影响因素与机理,通过实例分析,结合专家经验知识对装备人因故障的概率进行建模与评估。结果表明:该分析方法求解获得的装备人误故障概率与装备统计数据符合性良好,提出的量化评估模型正确有效。     

基于二元决策图的护航编队多阶段任务体系可靠性分析

护航编队由多艘舰船组成,是一个复杂的装备体系。以护航编队为对象,在多阶段任务系统基础上给出了多阶段任务体系的概念。针对护航编队特点,建立其任务可靠性模型,根据共同失效基本任务对阶段故障树进行化简。采用二元决策图（BDD）算法,对编队任务各阶段可靠事件进行分析,并给出了BDD算法求解任务进行到各阶段时可靠度的流程图和程序实现的伪代码。假设护航编队各系统寿命服从指数分布或威布尔分布,在此条件下对其执行护航任务过程的任务可靠性进行分析评估,验证了所提模型和方法的正确性。     

一种适合靶场测试装备应用软件的可靠性评估方法

针对靶场测试装备应用软件的可靠性评估问题,提出了靶场测试装备应用软件的可靠性建模过程,以某型CCD弹道相机测量系统主控软件的可靠性评估为例,根据实际收集到的失效数据,建立可靠性评估模型,并对该模型的预计有效性和正确性进行验证。该模型可应用于靶场测试装备应用软件的可靠性评估。     

面向多任务阶段的运载火箭可靠性精细化建模技术

为解决运载火箭当前可靠性模型未考虑任务过程多阶段和动态变化、任务结果状态多样等问题,采用事件树与故障树联合建模方法对某型运载火箭动力系统氧增压子系统开展了精细化建模研究,获得了不同任务阶段可靠性精细化模型,可用于对运载火箭不同产品层级不同后果状态的可靠性评估.     

多机种保障中的四站装备需求仿真

多机种保障中四站装备需求量的确定困扰着保障部门进行飞行准备计划。离散事件系统数学建模技术中的随机服务系统理论，通过设定飞行准备模式，建立多机种保障中四站装备需求模型，并应用ARENA仿真软件，模拟飞行保障过程，不断调整过程分析器中的装备需求方案，直到得出满意结果，可较好地解决多机种保障中的四站装备需求问题。     

基于广义随机Petri网的混合冗余系统可靠性建模

针对冗余系统动态性能难以描述、共因失效影响计算复杂的问题,提出考虑共因失效的广义随机Petri网络（GSPN）模型。在对典型冗余结构进行建模的过程中,引入冲击库所/变迁的概念拓展Petri网建模表示方法,并利用可达图验证了模型的可用性,有效描述了系统的动态失效行为。利用GSPN模型时间变迁特性,合理设计网络结构,实现单元以及系统的故障状态信息保持。在提出的GSPN模型基础上,运用蒙特卡洛仿真的可靠性评价方法生成系统寿命数据,计算系统的可靠性。以某型导弹PLC系统为例进行从单元到系统的模型搭建,实现多种冗余结构混合的系统可靠性求解。研究结果表明：所提方法与考虑共因失效的传统解析法的可靠性差值在0.02以内,验证了方法的可行性。     

基于物理特性参数的可靠性评估

在运用科学的评估方法进行装备任务可靠性评估时,针对大型机械装备在有限的试验时间内难以得到足够的失效数据,甚至没有失效数据的问题,基于物理特性参数进行任务可靠性评估成为行之有效的途径。简述了基于物理特性参数任务可靠性评估的基本流程,探讨了基于Kendall相关系数的系统非线性相关性分析方法和基于核回归的输入输出变量回归关系建模方法,并给出了基于核回归的输出参数条件概率分布理论和装置任务可靠性评估方法。以某大型复杂机械液压装置为例,通过监测装备的性能参数变化,使用可靠度的计算方法,实现了装置任务可靠性水平评估的目的。     

面向任务的作战单元携行备件配置优化方法研究

备件是作战单元的重要保障物资,能够使故障设备迅速恢复战斗力并投入作战使用。提出一种基于等效寿命转换的冗余系统备件需求计算方法,根据可修备件控制理论,以任务成功概率为目标函数,建立了基于多阶段任务的携行备件动态配置模型,通过引入拉格朗日约束因子,提出了多约束条件下的备件方案优化方法。通过算例,对结果进行了分析,计算得到的携行备件方案能够满足所有约束条件,并且与ExtendSim仿真结果之间的偏差小于3%,验证了该模型的正确性,为面向任务的携行备件优化提供了一种解决思路。     

基于多次致命性故障定量判定的复杂可修系统可信度建模的解析法

在定量识别多次致命性故障状态的基础上 ,通过对发生致命性故障事件和修复事件的描述 ,提出了复杂可修系统可信度计算的一般方法 ,同时详细地推导致命性故障率和任务修复率为常数时复杂可修系统可信度的计算公式 ,并且展开讨论了发生多次致命性故障时复杂可修系统可信度的建模问题 ;最后以实例进行了可信度建模的工程化验证     

基于离散事件仿真的多状态多阶段任务系统可靠性分析

介绍了多状态多任务系统可靠性参数的离散事件仿真算法。对多阶段任务系统及其特点进行了分析,提出了利用表决冷储备（AS）树描述多阶段任务系统每个阶段的逻辑结构关系。利用状态图分析了多状态多阶段任务系统的行为。依据离散事件仿真思想,分别给出了多状态多阶段任务系统的仿真算法,具体介绍了算法的假设条件、输入参数、输出参数、算法框架、如何描述AS树、如何确定系统状态、如何确定单元转移状态。给出了计算实例,验证了该算法的正确性和有效性。该仿真算法可以很好地描述多阶段任务系统复杂行为,可以获得多种了解系统运行规律的可靠性参数,具有很强的通用性与实用性。     

复杂武器系统任务成功概率求解方法

每套武器系统与其保障系统构成了最小的军事单位，而一套武器系统又包括多种不同的装备，这些装备的完好性对于武器系统的任务成功完成具有重要的影响。武器系统的任务成功概率是武器系统维修保障能力的重要评估指标之一。本文在分别给出单台装备、多台相同装备的任务成功概率求解方法的基础上，利用复杂武器系统的任务成功逻辑关系得到复杂武器系统的任务成功概率；最后，通过计算某复杂武器系统某次任务的成功概率说明该方法的实用性。