雷达可修复备件优化配置研究

备件保障是提高装备的战备完好性和降低寿命周期费用的重要研究领域.文中研究了可修复备件保障建模方法及应用,基于METRIC模型基本理论,并结合雷达装备备件保障现状,建立了雷达可修复备件优化配置模型.模型采用备件期望短缺数作为模型的优化目标,运用边际效能法优化备件配置,并结合实例进行了应用.     

雷达装备两级维修保障过程建模与仿真

雷达装备维修保障过程的动态性决定了运用仿真技术对其建模分析的适用性。文中在分析雷达装备两级维修保障过程的基础上,利用离散事件仿真软件Arena建立了雷达装备两级维修保障过程仿真模型,并仿真分析了组件平均故障间隔时间、维修周转时间、库存数量等因素对雷达装备使用可用度的影响,结果表明通过缩短维修周转时间可较大幅度提高雷达装备的使用可用度。研究成果对于优化雷达装备两级保障系统具有指导意义。     

成批维修策略下雷达冗余系统可用度研究

某些大型相控阵雷达中，装备设备量大与要求装备可用度高之间存在很大矛盾，如何在装备采用冗余设计和备件批量送修的条件下，最大限度地提高装备的使用可用度，是雷达保障方案制定面临的难点问题。针对该难题，本文通过建立定期成批维修策略下雷达冗余系统的使用可用度模型，求解雷达使用可用度模型，分析某雷达阵面的使用可用度实例，最终明晰了使用可用度与系统停机前工作时间、初始备件数量、部件维修人员数量三个因素的关系。结果表明，该模型可以优化备件、维修人员等保障资源的配置，为雷达冗余系统维修保障方案的制定提供支持。     

相控阵雷达T/R组件的效费比随机petri网维修模型

针对T/R组件在备件库存、保障模式以及维修策略方面的特点,建立了两级维修保障体制下相控阵雷达的效费比随机Petri网模型。首先对随机Petri网性能存在的不足进行分析,并对其进行改进,引入抑制弧和全局时间,建立了多部件条件下不同连接方式的系统Petri网模型;其次以多部件当中的k/N系统连接方式为基础,建立了相控阵雷达系统的Petri网模型并进行实例验证;最后对模型中的使用可用度和单位时间维修费用进行分析。实例仿真表明,该Petri网模型可信度高,可以分析基层级和基地级初始备件数量、维修策略参数(m,NG)对系统保障效能的影响,克服了传统解析方法建模的局限,更加贴合实际。     

基于遗传算法的雷达功能板备件优化模型

通过分析雷达装备的维修方式和可用度，建立了雷达装备的功能板（印制版）随机备件优化模型，结合遗传算法解优化问题的特点，将遗传算法引入到求解备件优化问题中来，有效地解决了这一复杂的备件优化问题，保证了雷达装备具有较高的可用度。     

基于战备完好性的初始备件供应保障Monte-Carlo仿真

备件需求量和供应时间是备件供应保障过程的核心问题。按照战备完好性要求,建立了使用可用度与备件保障概率关系模型。采用Mento-Carlo法,对以战备完好性为中心的备件需求量、平均后勤延误及备件短缺风险进行了仿真,仿真结果对提高部队的综合保障能力,确定影响初始备件供应的原因具有指导作用。     

大型相控阵雷达天线阵面备件优化配置研究

针对大型相控阵雷达天线阵面视情维修与定期维修在维修时机上存在交叉的现象,将视情维修与定期维修相结合,提出了一种基于m/T维修策略大型相控阵雷达天线阵面备件优化配置模型。首先,在对m/T维修策略分析的基础上,建立了系统的使用可用度模型,并利用0-1分布对使用可用度进行了求解计算;然后,以使用可用度为约束条件,以LRU备件配置费用最小为优化目标,对大型相控阵雷达天线阵面备件配置进行了优化研究;最后,通过实例验证了该优化模型的有效性。     

基于遗传算法的某火控系统备份功能板优化模型

通过简要分析某火控系统的维修方式,建立了备份功能板费用与此火控系统效能的函数关系。根据实际情况,建立了在备份功能板费用一定的约束条件下火控系统的功能板(印制版)随机备件优化模型,结合遗传算法解优化问题的特点,将遗传算法引入到求解备件优化问题中来,有效地解决了这一复杂的备件优化问题,保证了此火控系统具有较高的可用度。     

后续备件供应对系统瞬时可用性的影响研究

系统可用性是用来衡量装备效能的主要指标之一。在装备系统的使用过程中,系统可用性随着时间的变化而变化,其中备件供应策略对于系统可用性有着重要的影响。研究了系统的瞬时可用度随时间的变化情况,利用马尔科夫理论推导了瞬时可用度模型,并用仿真手段对数学进行了验证,可以为系统的可用性评估及研究备件的优化配置提供一种新思路。     

多级电子备件存储模型

给出了一种基于装备可用度的电子备件存储模型,他能够在备件数量确定的条件下,通过确定最优的两级储备（基层级、中继级）,使装备的使用可用度最大.最后以某电子备件为例,对模型的实用性和有效性进行了验证.     

System Availability and Optimum Spare Units

The steady-state availability of a repairable system with cold standbys and nonzero replacement time is maximized under constraints of total cost and total weight. Likewise the cost can be minimized under constraints of steady-state availability and total weight. A new, more efficient algorithm is used for the constrained optimization. The problem is formulated as a nonlinear integer programming problem. Since the objective functions are monotone, it is easy to obtain optimal solutions. These new algorithms are natural extensions of the Lawler-Bell algorithm. Availability is adjusted by the number of spares allowed. Other measures of system goodness are considered, viz, failure rate, weight, price, mean repair time, mean repair cost, mean replacement time, and mean replacement cost of a unit.     

A generic model of equipment availability under imperfect maintenance

This paper explores the impact of imperfect repair on the availability of repairable equipment. Kijima's first virtual age model is used to describe the imperfect repair process. Due to the complexity of the underlying assumptions of this model, we are unable to derive a closed-form equation for availability. Therefore, simulation modeling & analysis are used to evaluate equipment availability. Based on initial availability plots, a generic availability function is proposed. A 2/sup 3/ factorial experiment is performed to evaluate the accuracy of this model. The maximum absolute error between the simulation output, and the corresponding values of the availability function is 3.82%. This indicates that our proposed function provides a reasonable approximation of equipment availability, which simplifies meaningful analysis for the unit. Therefore, a method is defined for determining optimum equipment replacement intervals based on average cost. Next, meta-models are developed to convert equipment reliability & maintainability parameters into the coefficients of the availability model. We expand on our initial experiment using a circumscribed central composite experimental design. We evaluate the accuracy of the meta-models for the 15 experiments & 50 random experiments within the design space. For the 50 new experiments, we compare the replacement policy obtained from analysis of the meta-model to the policy obtained directly from the simulation output. The average increase in cost resulting from the sub-optimal replacement policy is only 0.10%. Therefore, we conclude that the meta-models are robust, and provide good estimates of the parameters of our proposed availability function. By doing this, we eliminate the need to perform simulation to obtain the parameters of the availability model.     

多机协同探测相控阵雷达短时任务分配方法

针对多机协同探测中雷达资源合理配置问题,提出了一种相控阵雷达短时任务分配模型。首先,分别根据克拉美罗界和信号检测理论对机载相控阵雷达跟踪能力和搜索能力进行量化;接着,建立短时任务条件下工作时间最小的相控阵雷达管理优化函数。仿真结果表明,短时任务分配模型能够提升雷达的工作效能。     

机动雷达部队抢修设备携行量模型分析

根据雷达战场损伤模式特点,分析如何合理选择战场损伤模式的各种抢修方法,针对战时机动雷达部队抢修备件携带数量确定问题,建立以最短平均抢修时间为目标函数、以抢修备件携带能力有限为约束条件的备件优化模型,运用线性规划理论对模型进行求解,并提出快速抢修战损故障的合理建议。     

基于强化学习的频控阵-多输入多输出雷达发射功率分配方法

当前电磁环境日益复杂多变,新式干扰手段层出不穷,对雷达系统带来了极大的挑战和威胁。该文引入频谱干扰模型并提出了一种在频控阵-多输入多输出(FDA-MIMO)雷达与干扰机动态博弈框架下基于强化学习(RL)的发射功率分配优化方法,使雷达系统能够获得最大的信干噪比(SINR)。在此基础上,构造了频谱干扰模型。其次,雷达和干扰机之间存在一种Stackelberg博弈关系,且将雷达作为领导者,干扰机作为跟随者,建立动态博弈框架下的发射功率分配优化模型。采用深度确定性策略梯度(DDPG)算法,结合功率约束设计了奖赏函数,对雷达发射功率进行实时分配来获得最大的输出SINR。最后,仿真结果表明,在雷达与干扰机博弈的框架下,所提优化算法能够有效地对雷达发射功率进行优化,使雷达具备较好的抗干扰性能。     

基于遗传算法的弹药装备备件优化模型研究

结合当前弹药装备备件优化配置的工程需求,建立了基于遗传算法的备件优化模型。在弹药装备战备完好率和费用的共同约束下,利用遗传算法收敛速度快、全局寻优能力强、编程实现简单等特点,实现了对该模型的求解,得到了弹药装备备件的最优配置。最后,以某弹药装备为案例进行了分析,结果表明,遗传算法能有效地解决弹药装备备件的优化问题。     

雷达系统使用可用度计算机仿真计算

系统可用度是可靠性和维修性的综合反映 ,常用的马尔可夫方法无法给出可修复机电产品的系统可用度计算公式。给出了一种计算双机冷储雷达系统使用可用度的计算机仿真方法示例 ,并可将它推广至一般机电产品的可用度计算。