基于证据合成与贝叶斯网络推理的航天器发射风险评估模型

为解决航天器发射风险评估中统计数据较少问题,基于证据合成和Bayesian网络推理,构建了航天器发射风险评估模型.模型将灾难征兆信息转化成专家意见,然后使用证据合成技术对专家意见进行融合,并形成风险评估结论.模型针对专家中少数不同意见,使用网络推理技术将相关的灾难征兆转化成灾难发生可能性的判断.最后,通过STS-51L实例分析验证了模型的可行性.     

某航天遥感器系统结构可靠性分析

根据航天遥感器结构特点 ,工作环境 ,受力情况 ,对发射段的红外扫描仪进行了结构可靠性评估 ,并基于系统理论提出合理地分析系统可靠性来节约材料 ,降低发射费用.     

基于Markov链互模拟的航天器发射任务可靠度模型

状态空间复杂、多过程并发执行和子过程反复迭代的特点, 使航天器发射工程实施全过程的任务可靠性评估难以量化. 通过构建多个并发执行的时间连续的Markov链对航天器发射工程状态转移约束关系进行描述, 采用互模拟时间等价关系简化航天器发射工程实施过程的状态空间, 利用连续时间Markov链的概率转移特性进行建模与分析, 得到了全系统、全过程的航天器发射任务可靠度模型. 数值验证表明该模型可用于航天器发射任务工期推演、可靠度评估以及薄弱环节分析.     

北斗卫星导航系统组网发射方案风险分析

卫星群的组网发射是北斗卫星导航系统建设中一至关重要的环节,它受到技术可靠性、发射场容量以及测控能力等方方面面的制约,因而存在着很大的不确定性因素.为确保导航系统建设进度、保障系统运行效益并减少不确定因素,在实际组网发射前需进行综合的风险分析.围绕一箭多星发射方式的选择,通过建立可靠性和风险分析框架来处理其所带来的风险,不同的发射方式具有不同的技术可靠性、资源消耗和所得收益,对一箭多星发射方式的比较,为权衡选择结果提供了定量的分析.进一步考虑发射方式的技术可靠性和其他约束的影响,对不同发射方案的表现,特别是对本文新提出的组网可靠性指标进行仿真分析,最后从多角度利用ER方法综合进行卫星组网发射方案整体性定量评估.     

载入航天中人的可靠性模型及其分析

在载人航天飞行中,航天员、飞船及空间环境共同组成一个典型的人-机-环境系统,本文分析了航天员对飞船系统的作用及其工作能力的影响因素,进而建立应激-强度可靠性模型.在此基础上,提出必须从人、机、环境三个方面进行综合考虑来提高航天员的工作可靠性.     

功能替代模型的模糊可靠性分析

针对功能替代模型的定义 ,分析了原有的可靠性评估方法存在的不足 .应用模糊数学的原理和方法 ,在模糊可靠性理论的基础上 ,对功能替代模型进行模糊可靠性评估 ,得出了该模型模糊可靠度和模糊平均寿命的计算公式 .最后 ,给出一个示例 .     

微小型航天器寿命周期内的虚拟航天器技术

提出了一种基于虚拟航天器进行微小型航天器设计与研制的新手段和新模式.虚拟航天器是航天器多学科主要关键特性的集成化数学模型,利用虚拟航天器能够实现航天器设计方案优选,虚拟环模试验及在轨飞行任务仿真和评估等操作,为微小型航天器数字化设计与并行研制提供了必要的技术手段.总结分析了虚拟航天器设计与仿真的关键技术,并建立了虚拟航天器原型系统,对本文研究内容进行验证.创新性研究成果对于我国微小型航天器技术的进步和跨越式发展具有积极的推动作用.     

舰空导弹武器系统使用可靠性评估

针对舰空导弹武器系统在单次射击时的使用可靠性评估,采用可靠性框图建模技术,建立涉及舰空导弹武器系统操控人员行为的使用可靠性框图,进而构建武器系统使用可靠性数学模型。通过专家评定法,评定武器系统操控人员的操作可靠度;通过模糊综合评价方法,评定武器系统单个设备的使用可靠度。从而可充分考虑武器系统操控人员操作使用、武器系统固有可靠性和作战使用环境因素对武器系统使用可靠性的影响,为其他武器系统使用可靠性评估提供新的研究思路。     

微型航天器近旁操作地面仿真验证系统

微型航天器在交会对接、在轨服务等太空任务中所起的作用日益凸现,高精度地保证近旁操作的完成是实现其功能的关键.利用两套五自由度卫星模拟器,在一个面积为3m×4m的大理石试验台上,搭建了一套微型航天器近旁操作地面仿真验证系统.针对典型的近旁操作任务,进行了仿真实验.利用边缘检测等图像处理技术获得目标的相对位置信息,利用模糊控制方法实现了从航天器对主航天器的自主探测、自主接近和近旁保持.实验结果表明,仿真系统能够对近旁操作任务进行功能及原理的仿真验证,为进一步的工作奠定了基础.     

人因分析:需要、问题和发展趋势

论述了人因分析对人机系统的合理设计、特别是对提高系统可靠性、安全性的重要意义 ,界定了系统人因分析概念的涵义 ,提出了人因分析学科在理论与应用方面面临的九大问题 :人因分析的难度 ;对人因的再认识——个体、群体、组织 ;环境与人行为的关系 ;人员可靠性分析 ( HRA)方法 ;人误机理 ;客观性与一致性 ;数据的可用性 ;文化因素 ;组织管理层的人因分析 .最后从理论与应用两方面讨论了人因分析学科近期应发展的三个范畴 :人因分析基础研究 ;人 -机系统设计指导 ;安全评价与事故防范 .     

人机环耦合效应下卫星天线装配概率风险分析

卫星天线展开机构装配工序复杂，主要依赖人工装调，装配过程中可靠性安全性风险因素众多且相互耦合，直接影响天线装配质量和效率。为此，提出一种基于贝叶斯网络的概率风险评价方法。首先，在全面识别装配过程风险因素的基础上，构建事件树模型，并采用贝叶斯网络建立考虑人机环风险耦合的中间事件可靠性模型。然后，采用人因可靠性等方法进行模型量化与不确定性分析，并开展敏感性分析与风险重要度排序。最后，以某型星载合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)天线展开机构为例，说明了所提方法的工程适用性。该方法可为飞船、运载火箭等人机耦合系统的风险分析与量化提供一定的参考。     

基于比例风险模型的可靠性综合评估

研究了环境因素对可靠性的影响,提出了一种利用变环境数据的可靠性综合评估方法。首先,利用比例风险模型描述产品可靠性水平与其工作环境因素的定量影响关系。接着,利用变环境数据确定基准失效率,并对比例风险模型进行变换。然后,利用广义线性模型给出了可靠性模型参数的极大似然估计。进而结合可靠性模型,利用似然比方法给出了可靠度置信下限。实例表明,该方法能较好地度量环境因素对产品可靠性的影响,从而提高了可靠性评估精度。     

基于MBSE的航天器系统建模分析与设计研制方法探索

航天器任务具有任务复杂、高风险、高成本、高可靠性、长周期等特点, 为了适应未来更加复杂的航天器任务研制需要, 在航天器设计与研制中引入了基于模型的系统工程(model-based system engineering, MBSE)方法。提出了基于模型的航天器研制流程和适应航天器研制过程需要的6类模型体系, 分别为需求模型、功能模型、工艺模型、架构模型、产品模型以及验证模型。以月球水资源探测为假想任务背景, 给出了MBSE建模过程及其模型, 充分体现了MBSE方法在航天器设计及其集成仿真验证方面的优势。     

工程系统随机模糊可靠性模型及其应用的研究

本文从人－机－环境系统工程理论出发,认为影响工程系统各因素造成故障的程度是不同的。它们具有随机性和模糊性双重特征,因而不能简单地将其归结为纯随机变量。文中提出故障趋势的概念,构造了故障类随机模糊状态的隶属度函数,在此基础上建立了工程系统随机模糊可靠度计算模型。最后以某矿井工作面生产系统为实例进行对比研究,效果较好。     

Bayes方法应用中验前分布选择的一致性与可信性原则

Bayes方法已在装备的参数估计与决策分析中得到了广泛应用。现有的研究主要集中于验前分布的构造与方法的工程应用,而对验前信息之间的一致性、验前信息的可信性研究较少。给出了验前信息一致性的定义与检验方法,建立了验前可信性分析的假设检验模型。以此为基础,建立了基于一致性与可信性的验前分布融合模型。最后,以装备可靠性分析为例,对一致性、可信性的计算过程进行说明。     

航天器发射多任务并行调度模型及算法

航天器发射高频度常态化和航天产品可靠度的增加,客观上要求航天器发射采用并行调度模式以提高发射资源利用率。针对工序迭代可能引发的航天器发射系统死锁,构建了死锁预测和损失评价机制,建立了最小化任务时间和最小化加权滞后时间综合的目标函数,设计了多任务并行调度模型,开发了多类agent协同工作的优化算法,并使用调度实例验证了模型和算法的可行性和有效性。模型和算法在“天宫一号”和“神舟八号”发射任务中得到初步应用,效果较好。