[发明专利]适于IMA核心处理系统的可靠性分析方法

权利要求书

1.一种适于IMA核心处理系统的可靠性分析方法，其特征在于，所述可靠性分析方法包括以下步骤：

S1，根据专家经验和已有的故障事件信息生成IMA核心处理系统典型结构GAR的动态故障树，生成的动态故障树是一个单一动态故障树或一组动态故障树，用来表示可能导致系统故障的所有组件故障的可能组合；

S2，对生成的动态故障树进行定性和定量分析：

S21，通过将故障树转换为最小割集以进行定性分析，最小割集是导致顶部事件的必要和充分的基本事件的最小组合；

S22，基于离散时间贝叶斯网络算法将生成的动态故障树转换成离散时间贝叶斯网络结构来进行定量分析；在定量分析中，给定单个基本事件的故障率或概率，用数学方法计算出包括顶层事件发生的概率以及重要度在内的定量可靠性指标；

S3，对转换后的离散时间贝叶斯网络进行顶事件概率的计算，通过联合概率分布算法计算顶事件发生的概率，并在发生故障后进行信息更新。

2.根据权利要求1所述的适于IMA核心处理系统的可靠性分析方法，其特征在于，步骤S1中，所述生成IMA核心处理系统典型结构GAR的动态故障树的过程包括以下步骤：

从系统输出的偏差开始，演绎地遍历系统架构，即从系统级输出到组件级故障，以检查故障通过组件之间的连接传播，并结合各个组件的本地故障树，直到没有连接的组件存在为止。

3.根据权利要求1所述的适于IMA核心处理系统的可靠性分析方法，其特征在于，步骤S22中，所述基于离散时间贝叶斯网络算法将生成的动态故障树转换成离散时间贝叶斯网络结构来进行定量分析的过程包括以下步骤：

S221，将基本事件转换为根节点，将中间事件转换为中间节点，将顶部事件转换为叶节点，完成DFT到DTBN的图形映射；所述中间事件为逻辑门；

S222，通过填充根节点的先验概率值和其他节点的条件概率表来完成数值映射，所述先验概率值为基于基本事件的故障概率，节点的先验概率表中每个条目表示各自事件处于特定状态的概率；

假定故障概率分布为指数分布，在区间(t1,t2)内某一组件失效的概率，通过对指数分布密度函数拟合出如下计算方式：

式中，X代表节点变量，λ为基本组件的故障概率；

一旦每个根节点分配了先验概率值，则根据各逻辑门的失效机理生成所有中间节点的条件概率值，中间节点处于某种状态的概率值取值0或1，取决于其父节点的状态。

4.根据权利要求3所述的适于IMA核心处理系统的可靠性分析方法，其特征在于，步骤S3中，所述对转换后的离散时间贝叶斯网络进行顶事件概率的计算，通过联合概率分布算法计算顶事件发生的概率的过程包括以下步骤：

利用根节点的失效概率数据和各中间节点的条件概率表来获取系统失效概率；

利用离散时间贝叶斯网络的条件独立性假设，利用链式法确定一组随机变量{X₁，X₂，...，X_n}的联合概率分布为：

式中，X_i为贝叶斯网络中的节点变量，parent(X_i)表示节点X_i的父节点，1≤i≤n，n是节点变量总数。