基于可用度的预防性维修间隔优化综述

预防性维修是可修装备的主要维修方式之一,预防性维修间隔的决策涉及到装备的可靠性、维修性和保障成本等多重因素,是装备设计、生产、使用和保障部门共同关心和亟待解决的重要问题.可用度是衡量装备完好性的顶层指标,可反映出装备可靠性、维修性和保障性等多种通用质量特性.全面梳理了基于可用度的可修装备预防性维修间隔优化的现状,重点总结了可用度建模的基本要素、建模方法以及基于可用度的预防性维修间隔优化等方面的研究成果,分析了该领域未来的发展趋势和研究挑战.对复杂可修装备在全寿命周期内的预防性维修间隔决策有一定的指导意义.     

基于系统效能的装甲装备RMS指标权衡仿真方法研究

装备的研制工作中,其可靠性、维修性、保障性(简称RMS)水平的高低将直接决定战斗力水平的发挥,并影响战场以及战争的胜负.针对此情况,提出了基于效能的装备RMS指标权衡和确定方法,首先,根据效能的定义建立装备性能指标与系统效能的关系模型,分析并选取影响装备效能的主要因素,从而明确需权衡的指标对象;其次,建立效能综合表达式以及相关约束,利用系统动力学仿真原理,对计算公式进行抽象,构建效能权衡模型;最后,通过仿真迭代,改变指标数值,生成不同的装甲装备RMS方案,仿真输出相应的装备效能,并根据装备论证需求以及条件约束,对指标方案进行筛选和优化,从而为装甲装备RMS论证与设计提供参考和依据.     

武器系统效能建模方法研究与应用

在武器系统效能评估中 ,武器系统的战技指标是评估武器系统效能的重要因素。对武器系统的可靠性和维修性进行了研究 ,并应用于可用性矩阵计算之中。利用随机过程理论 ,建立了武器系统可信性矩阵。利用层次分析法和矩阵摄动方法 ,对武器系统的战技指标进行分析 ,建立了武器系统效能能力指数模型 ,进而建立了武器系统效能评估模型     

基于性能的复杂装备现场可更换单元规划

针对复杂装备设计研制阶段的现场可更换单元(line replaceable unit, LRU)规划问题, 以功能-行为-结构(function behavior structure, FBS)和可靠性、维修性、保障性、测试性(reliability maintainability supportability testability, RMST)作为LRU规划的影响因素, 提出了一种基于性能的LRU规划方法。首先, 通过建立系统的功能架构, 获取系统的零部件清单。在此基础上, 建立零部件FBS相关关系评价矩阵, 进而得到零部件综合相关矩阵, 运用模糊聚类分析实现初步的LRU规划。将RMST参量化, 建立综合评价数学模型, 对初步规划方案进行优选, 得到最佳规划方案。最后, 以某型中压整流发电机为例, 运用提出的方法实现了该装备的LRU规划, 验证了方法的有效性。     

神经网络在装备保障性评估中的应用

利用人工神经网络及BP网络理论,在对装备保障性评估指标体系分析的基础上,对保障性综合评估模型进行了探讨,并分析其设计方法和局限性,旨在提高装备保障性评估的效能,进而提高装备战斗力.     

可靠性与维修性指标综合权衡

本文首先采用定量与定性相结合的方法，分别建立了费用、效能与可靠性、维修性的关系式。然后通过费用－效能分析的方法，把可靠性、维修性综合权衡问题转化为二元非线性规划问题。通过连续变化费用，最后得到最优组合曲线，根据最优组合曲线权衡出可靠性、维修性指标。     

基于SoSE的装备体系RMS论证方法研究

装备体系可靠性、维修性、保障性(reliability-maintainability-supportability,RMS)是装备体系作战效能发挥的基础。体系工程中需求开发过程从能力要求分析开始,然后进行体系结构建模并基于体系结构给出需求方案。装备体系RMS论证即是对装备体系RMS能力要求进行分析并提出RMS指标,也遵循这一过程。首先,基于SoSE需求开发过程和装备体系特点给出装备体系RMS论证框架。接着,基于质量功能展开方法给出装备体系RMS能力要求分析过程,从装备体系使命任务出发,建立装备体系RMS能力要求映射模型,并提出相应的RMS能力指标求解方法。然后,基于面向RMS的装备体系结构框架,将RMS能力分析得出的初步RMS能力指标作为输入,基于多智能体仿真技术提出美国国防部体系架构驱动的装备体系RMS仿真框架,从而通过仿真权衡论证出最终的装备体系RMS指标。最后,对典型使命任务下的航母装备体系舰载机保障过程进行了案例分析。     

多波次火力进攻战斗中作战单元使用任务规划

作战单元使用任务的完成是作战训练任务执行的基础和前提。为了保证作战单元能够顺利执行作战训练任务,需要考虑武器系统的可靠性维修性保障性等质量特性对其使用任务进行合理规划。以作战单元多波次进攻战斗为背景,建立了基于任务效能的使用任务规划模型,并提出了一种改进的基于遗传-离散粒子群混合优化算法来求解规划模型。通过与离散粒子群算法和遗传算法的实例比较,结果证明了该方法的有效性和优越性。     

运用效能模型分析战技指标方法

根据军事装备效能模型及效能分析的概念和内容,探讨了在军事装备研制过程中,利用效能模型及效能分析确定军事装备战技指标的可行性,研究了确定军事装备战技指标的具体方法,提出了利用效能模型确定重要战技指标的具体数值或值域范围、综合平衡装备战术技术参数取值等思路。对如何使战技指标的确定更具科学性与可靠性进行了积极探索,拓展了确定战技指标的方法和手段。     

无人侦察机系统研发阶段的效能评估PBS-ADC模型

为克服研发阶段无人侦察机系统的效能评估缺少装备整体试验和运行数据带来的构造ADC模型指标可用度、可信度困难问题,以经典ADC模型为基础,结合产品分解结构(product breakdown structure, PBS),提出PBS-ADC模型。既适用于装备使用期间,也适用于装备研发期间的效能评估。将无人侦察机系统分解到子系统层级,利用Q-过程理论计算出ADC模型中的指标可用度A、可信度D,同时应用搜索理论和全概率公式计算出系统能力C,结合A、D、C变量算法给出了无人侦察机系统效能动态关系式,实现了无人侦察机系统研发阶段效能评估,为无人侦察机系统的参数设计等问题提供了依据。     

基于作战环和改进信息熵的体系效能评估方法

针对信息化条件下作战体系中装备种类繁多、关系复杂的问题,以敌方目标为牵引,提出了一种基于作战环和改进信息熵的体系效能评估方法。将装备和关联关系抽象为节点和边,根据节点的战技指标确定边的度量指标,构建了基于作战环的作战体系网络模型。提出了基于邻接矩阵的作战环数量确定方法和基于改进信息熵的作战环效能评估方法,根据各目标节点参与的作战环数量及其效能,建立了作战体系效能评估模型。以某打击大型水面舰艇作战体系为例进行分析,结果表明所提方法充分考虑了各装备和关联关系的异质性与不确定性,能够全面客观地评估体系效能,为作战体系效能评估和结构优化提供方法支撑。     

基于差异驱动原理与均值关联度的动态多指标决策模型

针对现有的基于关联分析的动态多指标决策模型存在的不足,根据新信息优先原理,提出了基于矩阵范数的时序权重确定方法,并利用差异驱动原理,提出了指标权重的确定方法。在时序权重和指标权重确定的基础上,建立了基于方案均值关联度的动态多指标决策模型,并给出了该模型的计算步骤。通过对4种不同型号的武器装备系统的综合效能评估的实例分析,检验了文章所构造的动态多指标决策模型的有效性。     

基于QFD和组合赋权TOPSIS的体系贡献率能效评估

武器装备体系贡献率是指单件装备在武器装备体系或作战体系构成中,按照体系的总目标和运行规律,对体系的整体性能(如体系作战能力或作战效能)贡献的大小。首先建立能力效能综合的贡献率评估框架,在此框架下提出层次化的体系贡献率评估思路。然后借助面向关系的质量功能展开量化矩阵方法,将仿真实验中能力/效能度量指标数据映射到需求度量矩阵,再以度量集对需求集的敏感度和拟合优度作为依据,构建度量指标的组合权重。最后,利用逼近理想解排序法对体系方案贡献度进行排序,并以无人集群执行火力打击任务作为算例,验证了该方法的可行性。     

基于HLA的武器装备作战效能评估通用仿真框架研究

通过分析当前武器装备效能的实际需求和仿真技术的发展,重点研究了基于仿真的作战效能评估的一般过程,设计了基于HLA的武器装备作战效能评估仿真框架,基于FEDEP模型给出了具体的联盟开发过程,仿真评估系统的联盟设计与运行流程.该仿真通用框架为实现具有可重用、互操作性的效能评估仿真系统提供了参考,同时也适用于在仿真框架下评估武器装备的战术运用.     

基于PSO-BP的应急通信感知装备效能评价方法

应急通信感知装备效能评价可支撑相关装备的发展规划, 而现有评价方法主观性强, 且自适应能力有待提升。因此, 提出一种基于粒子群优化(particle swarm optimization, PSO)算法的改进反向传播(back propagation, BP)神经网络的应急通信感知装备效能评价方法, 旨在建立客观精准的效能评价。首先面向实战效能构建了三级效能评价指标体系, 然后将样本数据进行主成分分析法降维, 建立BP神经网络回归模型, 并结合PSO算法对模型的连接权值与阈值进行优化, 形成PSO-BP模型以避免局部极小值问题, 获得可评价具体装备效能时的神经网络模型。实例分析表明, PSO-BP相较于BP神经网络模型评价的均方误差减少了28.18%, 表明PSO-BP模型具有更高的准确性。     

基于置信规则推理的武器装备体系贡献度评估

针对武器装备体系贡献度评估中存在任务与能力关联复杂、数据处理缺乏有效性等问题,提出了基于置信规则推理的体系贡献度评估方法。首先,搭建了体系贡献度评估框架,通过使命分解和作战体系分析建立了“任务-能力”关联矩阵,并在此基础上构建了网络化多层次的评估指标体系。然后,利用基于置信规则推理的评估方法对体系作战效能进行推理。最后,根据体系贡献度评估模型计算武器装备体系贡献度。以空中遮断作战体系为例进行分析验证,结果表明该方法有效反映了体系的涌现性,客观评估了武器装备的体系贡献度,能够为装备迭代更新、作战体系发展规划提供理论支持。     

基于多智能体仿真的舰船动力系统航渡任务成功性研究

通过对舰船航渡任务过程的分析,得到了动力系统航渡阶段任务成功性的定义、判断准则和可靠性框图,建立了系统加权邻接矩阵;根据对设备故障类型的分析,得出了不同性质的设备故障对舰船航行的影响,建立了舰船动力系统航渡任务成功性的判断模型;结合典型示例,运用多智能体的方法和思路对动力系统航渡过程和设备故障情况进行了仿真,得到了任务成功率以及相关结论。为开展舰上其他系统对应研究提供了借鉴和依据,并为全舰以及编队的任务成功性和效能研究、故障维修中的备品备件需求等打下了基础。     

考虑期望体系效能衰减的舰艇编队等级修理计划优化

舰艇编队等级修理计划优化直接关系到各类战训任务的有效完成和修理经费的科学使用。基于“定期与'双控’相结合”修理模式, 考虑舰艇编队的体系化运用、舰艇效能衰减特性以及决策者期望和偏好, 运用前景理论综合构建舰艇编队期望体系效能模型, 进而以体系效能价值函数最大为目标, 以修理工期、跨期修理、修理经费、装备效能、在航率等为约束条件, 系统构建面向舰艇编队的等级修理计划优化模型, 最后运用基于混合编码的粒子群优化算法对模型进行求解。结果表明, 该方法相对传统的计划编制方法, 舰艇编队体系效能和分项效能更高, 舰艇使用与修理之间的关系协调更好, 对于科学编制舰艇编队等级修理计划, 确保舰艇编队战训任务有效完成能够提供有力的技术支撑。     

基于Petri网的航天装备体系作战效能评估方法

针对航天装备体系的特点，将航天装备体系分为逻辑体系结构和物理体系结构，利用着色随机Petri网建立功能模型，描述逻辑体系结构，利用排队论及航天装备性能模型建立物理模型，描述物理体系结构，二者通过信息交互构成完整的体系。以打击海上移动目标为例，将功能模型、物理模型和作战效能模型结合起来建立了航天装备体系作战效能模型。仿真结果表明所建立的模型能够合理反映航天装备体系对作战结果的影响，可以用于分析航天装备体系结构与配置。