基于实艇装载与加速试验的鱼雷装载可靠度综合评估

针对潜载鱼雷装载可靠度试验时间长、样雷数量小、验前信息少等问题,通过分析装载可靠性评估方法优缺点、装载可靠度试验鉴定主要问题,提出了实艇装载与实验室加速相结合的装载可靠度综合评估方法;结合加速试验等效原理,分析了影响鱼雷装载环境应力的主要因素,设计了装载可靠度试验总体方案和加速试验剖面,确定了恒温、温变循环、振动疲劳加速模型的试验工程化参数;算例表明,该方法解决了在较短时间内潜载鱼雷装载可靠度试验试验考核问题,在保证试验评估结论可信的同时可大幅提高试验实效,不仅可推广应用于其他类型鱼雷可靠性试验鉴定,还可指导鱼雷可靠性的研制与设计。     

鱼雷武器效能评估建模与仿真

研究鱼雷武器效能优化评估问题,为提高鱼雷武器作战装备效能评估,针对鱼雷武器评价指标复杂且现有效能评估无法体现时间与效能指标的动态关系,根据鱼雷武器储存和使用的特点,提出了鱼雷准备时间和准备条数的储存使用可用度、装载可靠度、任务可靠度等新的效能指标,并建立了效能指标数学模型和仿真统计模型.根据离散事件动态仿真原理,利用Monte-Carlo法、离散事件仿真、数理统计等理论建立了一种鱼雷武器系统参数和规则参数的综合仿真模型,并结合实例进行了仿真.结果表明此模型不仅能定量仿真鱼雷武器的效能,还能进行敏感性分析,对于评估长期贮存的鱼雷武器作战效能有较高的参考价值.     

空投鱼雷自导作用距离考核的布靶问题研究

为了科学布靶,使考核既容易实现有效条次又减少分歧;从试验技术方案设计角度出发,按照试验大纲提出的采用直升机悬停空投方式考核鱼雷环形搜索主动自导作用距离的方式,通过几何作图和数学计算,考虑了鱼雷从空投到入水后开始环形搜索的过程中存在的不确定性因素的影响;分析了这些影响对确定布放固定靶区域存在的各种制约性;讨论了不同的固定靶布放区域对于试验考核结果有效性的影响;针对布靶区域的分析结果,提出了提高直升机投雷精度、合理修改鱼雷软件等具有可行性的对策和建议,对于定型试验项目的实施具有较大的参考价值和指导意义。     

射频仿真系统近场效应修正方法研究

近场效应是影响射频仿真系统角模拟精度的重要因素之一。为了降低射频制导控制半实物仿真试验系统角模拟误差,提高系统置信度,根据多年的近场误差分析和工程经验,提出了一种理论分析与工程实际相结合的近场效应修正方法,显著降低了近场误差,微波(2～18 G)角模拟精度由2 mrad提升到0.2 mrad。     

舰载反鱼雷鱼雷作战效率仿真研究

研究舰艇对抗性,有效拦截来袭鱼雷的问题,为提高舰载反鱼雷鱼雷拦截来袭鱼雷的作战效率,根据反鱼雷鱼雷典型作战态势建立了鱼雷弹道模型、自导检测模型以及舰艇规避模型,定量分析了影响反鱼雷鱼雷拦截概率的主要因素,运用Matlab工具,模拟了反鱼雷鱼雷作战过程.仿真结果表明,射击距离和报警舷角对反鱼雷鱼雷拦截概率有较大影响,提高对来袭鱼雷的定位精度,增加反鱼雷鱼雷自导作用距离、自导扇面角可以有效提高反鱼雷鱼雷拦截概率,可为反鱼雷鱼雷的设计与研制等方面提供参考.     

电力调度数据网可靠度评估方法

【目的】调度数据网络拓扑结构复杂,设备众多,业务流量数据大,调度数据网的不稳定运行,最终可能造成一定规模的电网影响,对调度数据网静态拓扑结构进行可靠性评估,有着重要的现实意义。【方法】因此提出基于调度数据网络结构的可靠度评估模型。首先,在调度数据网拓扑结构分析的基础上,结合不同的连通可靠度算法计算网络连通可靠度,同时根据地区重要度,对调度数据网进行可靠度加权计算,得到综合可靠度,根据评估出的可靠度,可以作为网络优化或者可靠度预警的依据。【结果】本文以某省地区拓扑结构为例,进行可靠度评估,验证了该评估方法对调度数据网可靠度的评估的有效性和合理性。【结论】结果表明环型拓扑和并联结构可以有效地提高网络可靠度,助力调度数据网生产业务稳定快速发展。     

一种MEMS陀螺仪的标定方法研究

微机电系统(MEMS)陀螺仪的测量误差是影响微惯性导航系统精度的重要因素.为了提高微惯性导航系统的精度,提出了一种利用三轴转台完成MEMS陀螺仪的标定方法.根据MEMS陀螺仪的误差模型,设计了标定试验方案和误差模型参数的辨识方法,并通过小波阈值去噪的方法对陀螺的输出数据进行去噪处理.试验与仿真对比分析结果表明:经误差补偿和去噪后MEMS陀螺仪的测量精度提高1～2个数量级,同时验证了该标定方法的正确性、有效性.     

基于逆向思维的系统可靠性精确分配模型

为了实现系统可靠性设计后期可靠度的精确分配,提出一种采用逆向思维,利用神经网络能够通过学习逼近任意非线性映射的能力,对系统可靠度进行精确分配的方法.以前期可靠性试验数据为基础,分析各子系统可靠度及自身约束条件变化过程中,系统可靠度的变化程度,从而获得子系统可靠度变化对系统整体可靠性影响的程度,作为可靠性分配的依据.将系统可靠度及两两对应子系统自身约束条件作为输入,同时以相对的子系统可靠度比值作为输出,对误差反向传播(BP)神经网络和径向基函数(RBF)神经网络进行训练,并对比较了测试结果,得出了系统可靠度精确分配的神经网络模型.     

智能机器人机械臂动态可靠性粗糙-模糊综合评价研究

研究目的旨在建立智能机器人机械臂总体动态可靠性的评价方法,根据智能机器人机械臂各运动参数的概率信息,利用模糊方法,确定单因素的隶属度函数,按照运动参数可靠度进行单因素模糊评价,得到不同构件的可靠度评价;然后根据粗糙集理论判断各个构件对机械臂总体可靠性的影响,对概率信息进行约简;再根据不同构件的可靠度进行多因素模糊综合评价,得到整个智能机器人机械臂的总体可靠度的评价。通过算例证明该方法对复杂智能机器人机械臂总体可靠性评价是有效可行的。     

蒙特卡罗法评定圆度测量不确定度

形位误差测量的复杂性和测量结果评定的多样性,使形位误差的不确定度评定较为困难。因此,探索一种准确、高效的形位误差测量不确定度评定方法具有实际的意义。目前,主要根据《测量不确定度评定指南》进行形位误差不确定度评定,评定过程需要计算出误差模型中的传递系数。当误差模型复杂或者参数之间存在非线性时,评定结果准确性差。为解决该问题,在分析形位误差测量不确定度评定方法和评定原理之后,提出了采用蒙特卡罗法评定形位误差测量不确定度。该方法利用计算机产生伪随机数来模拟圆度误差的实际测量值,将其代入误差模型中,构成圆度误差的概率分布,并求出其期望值和方差,从而得出圆度误差和测量不确定度。试验数据显示,蒙特卡罗法评定圆度不确定度结果可靠、高效快捷,为几何量测量领域、误差分析与数据处理领域提供了新的方法,值得推广和应用。     

基于MBSE的鱼雷全电子安全系统安全性与任务可靠性分析

随着武器装备研究的深入推进,传统方法难以满足复杂系统安全性与可靠性分析的需求。为提升系统研发与评估效率,以形式化的系统建模语言分析鱼雷全电子安全系统的安全性、可靠性成为必然趋势。本文在传统安全性与可靠性分析的基础上,基于系统工程开展安全系统建模过程,以功能需求、系统架构、活动视图以及时序逻辑控制作为安全性与作用可靠性分析的构成元素,对系统功能模型进行故障传播建模;最后以安全建模语言构建事故树模型得出安全性与可靠性的影响因素,为引信系统的安全性与可靠性分析工作提供一定参考价值。     

基于半虚拟技术的嵌入式分区系统设计与实现

针对嵌入式系统的高可靠性和高安全性要求,设计了基于半虚拟技术的分区系统.在RTEMS实时操作系统中,使用半虚拟技术实现虚拟机监视器,给分区操作系统PLINUX创造虚拟环境.通过地址映射机制和分区调度,把分区系统在空间和时间上隔离开,可有效阻止分区的错误传播,提高系统的容错能力.时系统可靠性、调度效率等方面进行试验和分析,实验结果表明,该分区系统的可靠性明显提高,而且继承了RTEMS的实时性和设计的简洁性.     

基于故障树分析的嵌入式系统AADL模型可靠性分析方法

采用架构分析与设计语言(AADL)建立嵌入式系统的半形式化模型,实现从AADL模型到静态故障树(Static Fault Tree,SFT)模型的转换,并根据故障树定量分析法对系统可靠性进行分析。首先结合AADL错误模型附件建立可靠性模型;然后设计了从AADL模型到SFT模型的语义映射规则,并实现了将AADL模型中的基本元素转换为静态故障树中相对应的元素;最后结合飞机车轮刹车系统实例,使用文献中提出的方法对其进行可靠性分析,从而验证 所提方法的可行性和有效性。     

基于DO-178B的机载软件可靠性设计

本文从软件可靠性工程角度,对DO-178B的研制流程进行解读,分析DO-178B中所包含的避错、消错和容错的机载软件可靠性设计技术。分析表明,DO-178B既是机载软件满足适航安全性要求的符合性方法,也是保证机载软件可靠性的一种软件设计方法。     

异构分布式实时系统中对具有前后依赖关系任务的基于动态可变调度距离容错调度算法

目前的主副版本容错调度算法大多没有考虑任务间的前后依赖关系,但实际中很多任务是具有前后依赖关系的。本文提出了一种基于主副版本动态可变调度距离的任务容错调度算法,该技术通过比较任务间的最晚开始执行时间与最早开始执行时间的差值,安排任务副版本的调度,并且基于此设计了可用于具有前后依赖关系任务调度可重叠技术。本文提出的基于动态可变调度距离的容错调度算法在尽可能让任务最早完成的情况下,提高系统的可靠性,并且优先调度关键路径任务,降低了系统的容错开销。最后通过实验证明本文算法的有效性和优异性。     

基于ML-II的小子样复杂系统多源信息融合方法

复杂系统可靠性信息的主要特点是小子样现场试验数据和多种可利用的多源先验信息。在利用Bayes理论进行小子样可靠性评定过程中,为了尽可能少做现场试验,必须充分利用各种先验信息,获取合理的先验分布。提出了一种基于第二类极大似然估计原理（ML-II）的多源信息融合方法,以某鱼雷自导系统的作用距离为例进行仿真分析,验证了该方法的合理性和有效性。     

Reliability assessment method for structural observer based FDI scheme by a graph theoretic approach

The aim of this paper is to assess the reliability of a fault detection and isolation scheme (FDI) and the impact of sensor’s failure probability on such scheme. The proposed method is based on a graph-theoretic approach and assumes only the knowledge of the system’s structure. For a structured linear system (SLS), we first recall the fault diagnosis conditions when using an observer based scheme. Then, we deduce the sets of sensors that ensure the validity of such conditions. Next, we proceed with a reliability analysis of this kind of diagnosability property based on the sensors’ reliability. Through the assessment of an importance factor, we propose a simple maintenance strategy to maintain the level of the property reliability. The contribution concerns the combination of dependability and structural analysis for studying system’s properties.     

基于集对分析联系数故障树的BA系统可靠性分析*

为了有效管理和监测建筑设备自动化系统（BAS）,提高系统可靠性,基于集对分析联系数和故障树理论研究了BA系统的可靠性分析方法。详细分析可能引起BA系统故障的各种因素,建立系统的故障树模型,并确定了系统故障原因的各种可能组合方式;引入中间状态概率的概念结合集对分析联系数理论建立了BA系统的可靠性评定模型;通过BA冷源系统的仿真实例验证了模型的可靠性和有效性。实验表明,该模型便于发现系统的薄弱环节,从而有效提高了系统的可靠性。     

面向飞行器发射控制系统可靠性提升的测试分析

系统的可靠性与测试性密切相关,良好的测试性设计,可以提升系统的可靠性,一个可靠的系统不是通过最后的测试结果测试出来的,而是在设计中将测试性考虑其中,系统测试性对系统的基本可靠性有着很大的影响;为了找到飞行器发射控制系统最优测试项,对可靠性与测试性二者的关联进行深入研究,通过系统设计初期的结构组成进行测试性分析,建立系统多信号流图模型,研究系统的相关性矩阵,并进行系统的故障检测率、故障隔离率等参数分析;提出了基于测试覆盖度的遗传算法进行测试项的优化选择,通过此方法进行实验仿真找到系统的最优测试项,成功满足系统的故障检测率、故障隔离率要求,将改进的遗传算法和传统的遗传算法进行对比,改进后的算法有着更好的收敛性,对系统分析更好。     

Human reliability analysis and optimization of manufacturing systems through Bayesian networks and human factors experiments: A case study in a flexible intermediate bulk container manufacturing plant

Human reliability analysis (HRA) and optimization in manufacturing systems are effective to reduce system failure. The purpose of this study is to examine the HRA and optimization through a Bayesian network (BN) model and human factors experiments (HFEs). This study was applied to a flexible intermediate bulk container manufacturing plant. The human physiological and psychological factors consisting of personal abilities of flexibility, coordination, memory, and attention were regarded as the only performance shaping factors in this study. With the BN model, the relationship between human factors and human errors was described qualitatively and the impact of the human factor on system failures was judged quantitatively. Then the workers’ abilities training with HFEs based on the fault diagnosis results was carried out. The total numbers of errors have been decreased by 69.06% and the system failure rate has been reduced significantly after training.