装备平均修复时间验证方法研究综述

维修性验证是装备维修性工作的重要组成部分,平均修复时间(mean time to repair, MTTR)是维修性定量要求验证的主要参数。本文从国内外装备MTTR验证标准和手册发展情况以及装备MTTR验证常用方法两个方面综述了MTTR验证方法的国内外研究进展。介绍了美国国防部、国际电工委员会和国内相关机构颁布的MTTR验证标准和手册的发展情况,分析了标准和手册中的MTTR验证方法。总结归纳了装备MTTR验证的常用方法及应用情况,包括基于实物装备的验证方法和基于虚拟现实的验证方法。在此基础上概括了装备MTTR验证方法的研究特点,展望了未来的研究方向,并给出了研究建议。     

对数正态分布下的模糊维修性指标验证方法

基于维修性指标验证在提高武器系统费效比中的重要性,针对常用的对数正态分布,提出了一种模糊维修性指标验证方法。在样本数据精确,统计假设模糊的情形,以控制出现两类错误的概率为目的,研究了对数正态分布下的模糊假设检验问题。实例表明该方法能有效处理维修时间服从对数正态分布时,具有模糊背景的平均修复时间的模糊假设检验问题,对装备试验靶场进行维修性试验与鉴定具有借鉴意义。     

维修性评定

对维修时间服从指数、正态、对数正态分布的情况,本文给出了评定维修性、MTTR、最大维修时间、中位维修时间的置信上(下)限方法。     

空间可修系统的维修性分析、评价与验证技术

随着当前在轨服务技术的快速发展,航天器在轨维修成为了可能。因此,本文系统地定义了空间可修系统(space maintainable system, SMS)的概念,通过梳理维修性分析、评价与验证方法的发展现状,结合SMS系统复杂、在轨维修数据量少等特点,探索性地提出了针对SMS的维修性分析、评价与验证技术。首先利用大量的航天器故障数据,采用基于维修障碍分析法的维修性分析手段。其次,构建了定性评价和基于神经网络的定量评价方案对维修性设计进行评判。最后,考虑SMS真实环境验证样本低等约束,提出了基于贝叶斯理论的小子样维修性验证方法,可以有效地降低试验样本量。     

任务成功概率模型的正确表述

本文导出允许在不超过τ时间内修复故障的系统任务可靠度模型,以及一组相应的设计公式,给装备的可靠性与维修性指标的正确确定奠定了理论基础;指出了美国MIL—HDBK—338、美国海军维修性设计规范等军用手册中给出的相应公式有误。     

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.     

产品维修性设计的系统工程方法

为了在产品设计中系统、全面、准确地反映用户需求,提高维修性要求与产品设计特征之间的关联性,提出维修需求到维修性要求再到产品设计特征的规范化映射方法。通过对用户需求陈述的处理和基于启发式问题的分析,进行用户需求识别;基于系统工程方法,展开维修性设计分析;运用质量功能展开法,进行用户需求向设计要素的转换。将该方法用于某无人机通用操控席位的操作台维修性设计,为生成符合用户需求的系统布置方案提供了权衡依据,在减少设计差错的同时提升了需求转换的精度与效率,验证了方法的可行性。     

基于系统可用度的匹配问题的分析

随着可靠性、维修性和保障性工程的发展,可用度模型得到了广泛研究,但对瞬时可用度的波动情况研究较少.根据工程上的需要,通过分析瞬时可用度在有限时间段内的波动(变化)情况,研究了新装备系统由于子系统间的相互作用而产生的匹配问题.基于研究的需要,提出一些概念,并指出了下一步的研究内容和框架.     

载人航天器在轨维修性设计体系

开展了对载人航天器维修性设计体系的研究,明确了载人航天器维修性设计体系构成,包括维修性设计、维修性验证、维修性评价和维修性管理。维修性设计包括维修原则确定、维修需求分析、维修任务规划、维修模式设计等;维修性验证包括维修试验规划、分析仿真验证、实物试验验证和在轨飞行验证;维修性评价包括飞行工程师评价和航天员评价;维修性管理将维修性设计、验证、评价工作进行有机衔接并在工程上实施。本文可以作为载人航天器在轨维修性设计工作的参考。     

武器系统维修性分配的规划方法研究

为给武器系统维修性分配提供较为科学的决策依据,建立了以全寿命维修性费用最小、系统平均修复时间最短等为目标并综合权衡费用、平均修复时间的规划模型。模型体现了在维修性设计时考虑全寿命维修性费用的思想,经用数学软件LINGO计算,得到系统维修性优化分配方案。通过应用实例,验证了该模型的计算过程和有效性。     

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。     

关于武器装备体系论证方法的思考

针对武器装备体系建设的特点,简述了目前武器装备体系论证特点和存在的方法问题.通过分析武器装备体系论证手段,剖析武器装备体系论证方法,提出应合理建立武器装备体系论证方法体系,形成武器装备体系论证方法论,以适应在信息化条件下武器装备体系建设的论证要求.依据上述方法论结合武器装备体系论证的特点,建立了软件综合集成环境,环境中每个软件工具或软件分系统,可根据不同论证任务,灵活形成针对该论证任务的软件环境,以满足相应论证任务的需要,体现定性分析与定量评估相结合.     

考虑随机共因失效的战时装备群任务成功概率仿真评估

装备群任务成功概率评估是联合作战条件下复杂装备体系任务成功概率评估的基础。针对战时装备群任务成功概率评估问题,考虑任务时间的随机性和任务过程中敌方火力打击这一典型随机共因失效事件,采用“直接法”和“间接法”两种方法对装备群任务成功概率进行仿真评估,通过算例对两种评估方法进行了分析比较。研究结果表明,采用“直接法”得到的评估结果更加准确,但是仿真效率较低;在允许误差范围内,当随机共因失效事件参数和任务时间参数在一定范围内取值时,采用“间接法”评估装备群任务成功概率更佳。     

考虑随机共因失效的战时装备群任务成功概率仿真评估

装备群任务成功概率评估是联合作战条件下复杂装备体系任务成功概率评估的基础。针对战时装备群任务成功概率评估问题,考虑任务时间的随机性和任务过程中敌方火力打击这一典型随机共因失效事件,采用“直接法”和“间接法”两种方法对装备群任务成功概率进行仿真评估,通过算例对两种评估方法进行了分析比较。研究结果表明,采用“直接法”得到的评估结果更加准确,但是仿真效率较低;在允许误差范围内,当随机共因失效事件参数和任务时间参数在一定范围内取值时,采用“间接法”评估装备群任务成功概率更佳。     

装备体系贡献率评估方法研究综述

装备体系贡献率评估对装备立项论证和装备体系建设具有非常重要的意义。系统分析了装备体系贡献率的概念内涵,重点从装备体系结构贡献率评估、装备体系能力贡献率评估、装备体系效能贡献率评估等3个方面进行了归纳总结,并从评估背景与维度的统一、评估方法与模型的构建、评估结果的应用等3个方面指出了现有理论方法存在的问题及发展趋势,为装备体系贡献率评估与应用研究提供参考借鉴。