装备使用效能评估模型及扩展

针对装备使用过程中的可靠性、维修性及保障性难以统一量化的问题,提出了装备使用效能的概念。使用效能是装备可靠性、维修性及保障性在使用过程中的具体量化指标。利用ADC模型的基本结构,通过拓展装备从完成单阶段单任务到多阶段多任务以及可用度矩阵、可靠性矩阵、能力矩阵的构造,给出了不可修装备使用效能评估模型的综合表达式。此模型对不可修装备的可靠性、保障性的综合权衡和优化等提供了依据。     

基于战时飞机出动架次率的保障设备优化配置

军用飞机战时的出动架次率是表征军机出动能力的重要参数。以保障设备的利用率和费用为主要约束条件,以飞机的出动架次率为目标函数,建立蒙特卡洛排队过程仿真模型。利用蒙特卡罗仿真求解目标函数值,应用遗传优化算法对满足约束条件的保障设备配置方案进行优化,使得飞机的出动架次率最高,最终得出基于出动架次率的保障设备配备比;并对飞机的出动架次率进行敏感性分析,得到保障设备配备比对出动架次率的影响曲线。     

基于UML的飞机维修保障仿真研究

统一建模语言(UML)是一种基于面向对象技术的标准建模语言,其不仅可以在软件开发过程中使用,也可在复杂系统仿真中应用。参照面向对象Petri网的建模过程,提出了一种基于UML的仿真建模方法,通过UML状态视图描述各个仿真实体的状态变化,使用顺序图描述消息交互的时间性,并通过协作图连接各个仿真实体。文中将该方法应用于飞机的维修保障仿真过程,并根据所建立的仿真模型,对仿真系统进行了实现,得到了较好的效果。     

随机振动下装配误差对液压导管疲劳寿命影响仿真分析

在军事实战化训练强度全面提高的背景下,战斗机液压导管频繁出现裂纹、漏油等严重威胁飞行安全的故障情况。针对后机身液压导管疲劳寿命与机体结构寿命不匹配的问题,重点以装配误差作为液压导管疲劳寿命主要影响因素开展仿真分析研究。从随机振动载荷疲劳寿命分析入手,运用数字建模方法绘制典型管路模型,结合Miner线性累计损伤理论,利用有限元分析软件设置疲劳计算程序对正常装配液压导管疲劳寿命进行仿真评估。根据管路不同装配误差情况调整模型设置,基于结构动力学理论,对不同装配误差下的液压导管进行疲劳寿命分析,得到当装配误差大于0.73mm,液压导管疲劳寿命将低于3 000飞行小时机体寿命的分析结果。研究成果为进一步开展航空液压导管装配理论研究提供了技术支撑和经验参考。     

基于结构建模的装备体系结构可靠性混合模型

针对武器装备体系复杂多样的特点,从结构角度分析了装备体系可靠性。在体系结构层次划分的基础上,提出了一种兼具无标度和小世界特性的混合模型描述体系结构。在随机故障和蓄意攻击两种失效模式下,对本文建立的混合模型和无标度（Albert-lásló Barabasi and Réka Albert, BA）模型、小世界（word small, WS）模型的结构可靠度进行对比分析。结果表明,3种模型结构可靠度随失效率增加均呈现不同程度下降,而混合模型下降最缓慢。因此,使用该混合模型对武器装备体系结构可靠度进行评估是可行的,有利于为保护体系关键节点和链路提供决策依据,从而进一步优化体系结构。     

装备体系多阶段任务可靠性高效解析算法

体系作战任务可靠性的实时评估是未来作战的必然要求。为了实时计算装备体系多阶段任务可靠性,基于k/n(G)表决模型,设计了一种考虑冗余的可靠度高效解析算法。在体系结构分析及任务概述基础上,建立了冗余故障树以及由冗余故障树转化的二元决策图(binary decision diagram,BDD)模型。针对传统可靠性解析计算算法复杂度高的问题,本文利用递归算法改进了k/n(G)表决模型的计算过程,提高了计算效率。以航空装备体系远程目标打击任务为例,数值计算表明,本文的改进解析算法有效得出了体系多阶段任务可靠度计算结果,且相比传统算法运算效率得到显著提高,有利于应用到体系作战任务可靠度实时计算评估,指导任务统筹和规划。     

QFD与FMEA相结合的需求重要度确定方法

质量功能展开(QFD)方法与故障模式及影响分析(FMEA)技术以不同的思维方式指导产品的质量设计.通过对QFD方法与FMEA技术优缺点的分析,将二者进行技术整合,借助于QFD分析判断,挑选出对产品的用户需求至关重要的质量特性,确定其重要程度;而通过与QFD技术结合,FMEA对选出的关键部件进行故障模式及影响分析,确定其潜在影响,鉴别设计上的薄弱环节,从而将FMEA中的信息透过基于故障模式的需求重要度直接地反馈至质量层中,获得了新的、更合理的用户需求重要度排序.具体实例详细验证了该整合框架模型的有效性和优越性,说明了两者的整合应用可以充分发挥各自的优点,弥补各自的不足.     

基于Petri网的基层级多机种通用性维修保障设备优化配置

多机种战时的出动架次系统是一个复杂的离散事件系统,适合运用Petri网理论对其进行建模。本文运用Petri网理论构建多机种战时的出动架次模型,应用着色Petri网(coloured Petri nets,CPN) Tools软件仿真模拟基层级的维修保障过程,重点分析通用性维修保障设备的配置对多机种同场次出动架次率的影响,并以多机种的出动架次率为优化目标,获得通用性保障设备的最优配备比(保障设备数:飞机数),最后对影响多机种出动架次的因素进行敏感性分析。同时对优化配置模型进行了案例验证,可为作战部门进行保障设备数量的最优化配备提供有效的理论支持。     

具有最大可用度的航空备件供应模型

按照现代库存理论，综合权衡备件经费与装备的最大可用度，建立备件供应保障的优化模型。优化模型以备件经费为约束条件，以装备的最大可用度为目标，考虑到装备的可靠性、维修性和保障性，以及部队的综合保障能力，最终获取一个最优的备件分配方案。     

基于空战模式和AHP法的空战效能评估模型

提出了一种空战效能评估模型。根据现代空战模式将战斗机空战能力分解为超视距空战能力和视距内空战能力分别进行评估,然后综合得到战斗机的空战效能。对于超视距空战能力和视距内空战能力的评估采用层次分析法,并给出了计算各项子能力的计算模型。最后以7种机型的空作战效能评估为例计算并验证了模型的可用性。