基于仿真的复杂武器系统任务可靠性计算方法研究

论述了复杂武器系统任务可靠性计算的一般要求和计算任务可靠度及MTBCF的基本计算方法，分析了复杂系统可靠性置信下限用仿真方法求解的基本问题，包括抽样方法，仿真计算程序及系统可靠性综合求解等问题，通过具体示例，说明了复杂系统的故障分布是指数型的说法并不总是正确的，应通过数据检验来确定其分布，否则，计算结果有很大误差，根据简化模型。把仿真方法与解析方法计算结果进行了对比分析。提出了供工程应用的有效可行方法。     

网络可靠性评估的演化过程重要度抽样模拟方法

针对具有高可靠度网络的连通失效概率计算问题,提出了一种重要度抽样Monte Carlo模拟方法.首先提出了考虑节点和边单元失效网络连通状态判别的演化过程算法,算法根据网络节点和边单元的可靠度,将每次模拟抽样产生的随机数转化为单元的修复时间;按照单元修复时间次序构建网络连通拓扑结构,并视为向网络连通状态转变的演化过程.然后基于重要度抽样Mont,e Carlo模拟求解高可靠度网络的2\K\All端连通失效概率,其中重要度抽样函数的计算采用基于演化过程和交叉熵模型的多准则迭代方法.高可靠度网络算例的计算结果表明,预抽样求解重要度抽样函数时,多准则迭代方法所需的预抽样次数约为其他迭代方法的1/40.因此,本文方法具有较高的计算效率.     

引入微元法思想的混合测控资源联合调度方法

针对混合测控资源联合调度中存在的资源属性繁多、偏好差异大以及可能出现的调度弧段冲突等问题,借鉴单体制测控网调度研究中的任务需求描述方法,对混合测控任务需求的特点进行分析,给出其任务需求的规范化描述。以测控调度收益值最大为目标,建立混合资源联合调度模型;引入微元法思想,提出了可用弧段扩展复用方法,以此为基础提出了基于改进遗传算法的求解策略。仿真结果表明：所建模型和相应的解冲突算法能有效提高测控需求满足率和测控收益。     

基于实时测控数据驱动的航天可视化仿真系统

随着我国航天事业的发展,对航天测控可视化系统仿真技术的要求也逐步提高.文章以我国嫦娥一号卫星首次月球探测工程为背景,分析并口研究了基于实时测控数据驱动的可视化仿真系统需要实现的功能,并针对过去实时视景仿真系统中视点设计适应性差、缺乏灵活性等弊病,提出了可应用于航天探测视景仿真的通用视点设计步骤,实现对三维视景灵活多变的实时渲染显示.     

考虑节点失效网络可靠性计算的重要度抽样随机模拟

针对同时考虑节点和边单元失效的一般赋权网络,提出了一种考虑节点失效网络连通可靠性计算的Monte Carlo随机模拟算法.Monte Carlo随机模拟方法包含单元状态抽样、网络系统连通状态分析和连通功能函数指标统计三个阶段.在系统连通状态分析阶段,提出将一般赋权网络转换为边权网络的等效化方法,此方法无需额外增加等效节点或边;在单元状态抽样阶段,采用重要度抽样函数进行随机抽样,增加对失效概率贡献大的抽样点出现概率,利用自适应方法求解最优重要度抽样函数.算例分析中,根据模拟均值的相对误差和变异系数两个指标,说明了本文方法的正确性和有效性.     

基于多分辨率仿真的多状态系统任务可靠性及成功性评估方法

研究了装备系统研制早期在不同系统层次具有不完整、不确定信息条件下,系统任务可靠性及成功性的预估问题.通过逐层触发随机事件的分辨率解聚机制和重要性抽样的样本统计值修正方法,实现不同系统层次多分辨率数据的融合仿真.通过多分辨率条件下的受迫转移、失效偏倚等加速抽样方法,提高小概率事件的抽样效率,并通过修正抽样统计值,确保估计的无偏性.结合舰船系统航渡任务的算例研究,验证多分辨率仿真方法的有效性.发现该方法对于短任务时间或长任务时间,仿真效率均有不同程度的提高.基于仿真的灵敏性分析,评估了故障率、修复率及维修时间分布类型对系统可用度及任务成功性概率的影响程度.     

基于HLA的航天任务仿真系统

以组建具有良好可扩展性和可重用性的仿真系统为目的,在HLA分布式仿真技术的基础上,采用面向对象的建模与仿真技术分析并设计了分布式的航天任务仿真系统。系统由控制中心,测控站,航天器和视景显示四类联邦成员组成,控制中心和测控站构成虚拟的航天测控网,完成对航天器的监测和控制,仿真结果通过视景联邦成员用3D图像表现出来。在对仿真系统不作任何修改的情况下,加入不同个数的航天器联邦成员,能够完成诸如单个航天器入轨和卫星星座等的航天任务仿真。在此仿真系统的基础上,通过扩展和重用,可以方便的组建特定目的的其它航天任务仿真系统。面向对象的建模与仿真技术应用于空间总体技术仿真是一种新方法,有利于更大规模的系统集成,也便于仿真组件的发展与重用。     

FMS任务可靠性指标的定义及预计

本文在ＦＭＳ任务可靠性框图模型基础上,提出致命故障间的任务时间、恢复功能用的任务时间和任务可用度等ＦＭＳ任务可靠性指标的定义及度量方法。它们已经应用于北京和长春ＦＭＳ试验中心,为合理评估这两个中心的可靠性、给出系统可靠性指标提供了理论依据,并有助于提高两个中心的可靠性水平。     

航天无线电测控仿真系统的设计与实现

介绍了航天无线测控仿真系统的设计思想和关键技术,航天无线电测控仿真系统是一个集工程分析仿真、操作训练仿真和测控信号模拟等功能为一体的综合性仿真系统,实现了航天无线电测控系统的全数字和半实物仿真。它可以广泛应用于航天测控系统的教学训练、试验研究、性能测试和故障分析等方面     

时延网络任务可靠性的二次BDD算法

时延网络是一种针对网络系统节点故障导致时间延迟的网络,由于研究该型网络要以网络系统任务完成时间是否及时为研究目标,使其任务可靠性研究与以往的网络有所不同.通过两次运用BDD算法,给出了时延网络任务可靠性的计算方法,并对算法中的优先序作了研究.以快速研制系统任务网络为例,说明了时延网络任务可靠性的算法的应用方法.BDD算法使用方便,易于计算机实现.     

Simulation method for reliability of TT&C mission with high redundancy and small time horizon

The tracking, telemetry and command (TT&C) mission is extremely reliable for its characters of small time horizon and high redundancy. The combined forcing and failure biasing (CFFB) method that is usually used for simulating the unreliability of the highly dependable mission system seems not so efficient for the TT&C mission. The concept about the importance of failure transition is proposed based on the logical relationship between TT&C mission and its involved resources. Then, the importance is used for readjusting the transition rate of the failure transition when using the forcing and failure biasing during the simulation. Examples show that the improved CFFB method can evidently increase the occurrence of the TT&C mission failure event and decrease the sample variance. More redundancy of the TT&C mission leads to the improved CFFB method more efficient.     

多阶段任务系统(PMS)可靠性模型研究

多阶段任务系统(phased mission system,PMS)包含了一系列具有时间连续且不相互覆盖的基本任务阶段。针对系统特点,对PMS的两种可靠性模型进行了初步的讨论和分析,并提出了一种对包含可修任务的PMS系统可靠性评估的方法。该方法从任务可靠度的角度描述了系统的可靠性,并结合可用度、可信度等描述参数建立了新的评估模型。最后从理论上分析了此方法的可行性,并通过实例验证了其有效性和正确性。     

基于路集的多阶段任务系统可靠性分析模型

提出了一种基于路集的多阶段任务系统可靠性分析模型,将模型推广到更为一般的任意结构系统。该模型考虑了部件的工作配置关系,把多阶段任务系统的可靠性分析转化为系统的状态转移概率。同时给出了系统状态转移概率求解算法,最后给出了一个应用实例。     

考虑时间相关故障的多状态系统可靠性与任务成功性仿真评估方法

针对考虑时间相关故障、多状态性能输出、系统冗余储备等因素的系统可靠性与任务成功性评估问题使用解析法难以建模求解,而一般仿真方法又存在抽样效率慢和估值精度低的问题,提出具有时间相关故障抽样与统计方差减小相结合的蒙特卡罗仿真评估方法.首先,设计了非指数剩余分布抽样的数值计算方法,实现了时间相关故障的随机事件抽样.其次,在此...