编队防空系统任务可用度评估与保障方案优化

装备备件的配置方案是影响装备系统可用度的关键因素之一.以舰艇编队执行出航任务为应用背景, 根据海上装备任务保障的特点,以经典METRIC多级库存模型为理论基础,建立了具有两级备件供应保障机制下的海上编队防空系统装备在任务周期内的可用度评估模型.对给定的出航任务, 权衡装备系统可用度与保障费用之间的关系,采用边际效应分析方法对系统备件保障方案进行了优化.其优化结果符合具有两级供应保障条件下的备件配置规律,能够为部队装备保障人员制定合理的保障方案提供决策依据.     

基于HTCPN和Extend的装备保障系统建模与仿真

构建支撑装备保障问题分析和决策的仿真平台是装备保障研究和实践的一条必由之路。装备保障系统仿真模型是仿真平台的重要组成部分。针对装备保障系统的运行流程及其层次性特点,基于层次时阃着色Petri网（HTCPN）提出了一种建立在层次化、模决化和标准化基础上的保障系统Petri建模思路,在此基础上,基于Extend平台设计了装备保障系统仿真模型,说明了基本功能组成模块。最后,以舰艇海上巡航任务条件下的装备保障系统为例,实现了仿真模型NEISSM,开展参数敏感性分析仿真试验,获得了较好的结论,证明了仿真模型设计的合理性和可行性．     

随机需求下多层级装备备件库存方案优化方法

为了在有限保障经费下,提高多等级保障体制中的装备可用度,对备件随机类型需求的产生、传递机理进行分析,得出各站点对每种备件的需求;对于可以分解为多个层级、由多种类型部件构成的装备,给出了其可用度的计算模型;分析了库存数量对期望短缺数、装备可用度等指标的影响,利用边际效应对备件在各个保障站点的分配方案进行优化,得出备件在各个站点的最优库存数量;设计了优化算法得出了装备保障的费效曲线,并用实例进行分析,所得结果与成熟商用软件的差距较小,表明模型与算法是实用可行的。     

基于Extend与HLA的装备保障仿真集成研究

分析了Extend应用于装备保障仿真的不足,在讨论基于HLA的装备保障仿真系统的基础上,提出了Extend与HLA/RTI的四种仿真集成方式,依据Extend模型是否需要与HLA/RTI进行时间同步分别给出了集成方法,设计了基于适配器的Extend与HLA集成框架,详细说明了适配器的组成功能及工作流程,最后利用一个装备保障仿真系统应用实例证明了仿真集成的思路是可行的和必要的。

Abstract：

Because of the shortages of Extend software applied to equipment support simulation,four integration types between Extend and HLA were proposed about the building of equipment support simulation system based on HLA.According to whether Extend simulation model was synchronous to HLA/RTI on the mechanism of advance simulation time,the methods were respectively put forward to support these types,and an integration architecture between Extend and HLA was designed based on a general adaptor.The components and functions of this adaptor,and its running mechanism were detailedly analyzed later.Finally,an application of a simulation system proves that the idea to integrate the two platforms is feasible.     

基于横向转运策略的可修备件多点库存建模方法

横向供应管理是提高装备保障效率的有效途径,为备件的管理模式提供了一种新的思路。针对该问题,通过分析稳定状态下库存水平的状态转移,建立了基于库存稳态概率的可修备件多点转运库存模型。运用启发式方法对模型进行求解和优化,算法的正确性通过仿真进行了验证。结合相关时间和费用参数,对模型进行扩展,构建了横向转运费用模型。通过实例对转运和非转运费用模型进行对比分析,验证了所构建模型算法的合理性。该方法能够在达到装备保障性指标的情况下,节省大量的库存费用,对于完善备件库存理论具有重要意义,为制定合理的备件优化方案提供决策依据。     

任意结构下可修复备件的配置方案优化

合理规划可修备件的配置方案是提高装备维修供应效能的关键,为此,在可修复备件多级库存控制基本理论（multi-echelon theory for recoverable item control, METRIC）的基础上,结合维修参数,建立了任意保障模式下任意结构系统的备件配置优化通用模型。以装备可用度、备件满足率以及保障延误时间为指标,保障费用为约束,采用边际优化算法对模型进行优化计算。通过算例分析了影响备件配置方案的保障性因素,利用多级多层次备件优化工具模型结果进行了验证,证明了该模型的正确性。     

劣化系统周期预防性维修策略的优化

以长期运行费用率为评估指标,研究了劣化系统的周期预防性维修策略。假定开展的周期预防性维修介于最小维修和完全维修之间,维修间隔期间的故障过程用非齐次泊松过程进行描述,在此基础上采用比例寿命回退模型对预防性维修效果进行建模,给出了最佳预防性维修周期T和预防性维修次数N的计算方法以及参数应当满足的条件,同时结合实际情况给出了(N,T)策略的优化求解算法,最后通过数值算例,验证了所提方法的可行性。     

任意寿命分布单元表决系统备件需求量的解析算法

表决结构广泛存在于装备的可靠性设计中。针对表决系统备件需求计算困难、不准确的问题,提出了一种基于寿命分布等效的表决系统备件需求量计算方法。首先通过R 等效方法将系统中的非指数单元转化为指数单元;而后将多指数单元表决系统等效为伽马系统并给出等效伽马系统参数的经验计算公式;在此基础上以可用度为保障约束指标,利用伽马分布的可加性得到备件计算结果;最后在实际算例中,通过与仿真结果的比较表明,此解析算法对于指数单元具有较高精度,对于非指数单元,在可用度较高的情况下亦能满足精度要求。     

提高介质损耗因数监测准确度的算法

为解决在电气设备介质损耗因数的计算中必须严格满足同步采样条件和计算分辨率低的问题,基于Hilbert变换和复三角函数运算,提出了一种提高介质损耗因数监测准确度的数字化算法,并给出了算法的理论基础。仿真结果表明:该算法在电网频率存在波动以及采样数据长度为非整数周期等情况时具有良好的应用特性,较好地解决了实际信号量测中存在的非同步采样问题。该算法对电网电压中谐波含量的存在并不敏感,当谐波含量在10%以下时,可获得小于1%的计算准确度。     

战时任务条件下舰艇装备多级备件优化

战时舰艇装备通常为三级备件维修保障体制和四级备件供应保障模式,各级备件库存是影响舰艇编队任务持续能力的重要因素.在分析编队作战任务过程和备件保障流程基础上,对动态帕尓姆定理进行了扩展,使其适用于车间可更换单元（SRU）在修件数概率分布计算.综合考虑战时动态任务、装备的自然故障和战损故障、备件的报废和采购等因素,建立了战时备件维修和供应保障模式下的舰艇编队任务成功性评估模型.以备件保障费用为目标函数,舰艇编队任务成功性为约束条件,建立了基于舰艇编队任务成功性的备件库存优化模型,并运用边际效应方法对该优化模型进行求解.实例运算表明,该模型可以为战时各舰艇装备保障单位制定保障方案提供一定的决策支持.