[发明专利]一种航天发射场多阶段任务可靠性仿真评估方法

说明书

本发明涉及一种航天发射场多阶段任务可靠性仿真评估方法，属于可靠性技术领域。本发明定制化构建航天发射场多阶段任务可靠性模型；输入航天发射场多阶段任务可靠性模型中需要使用到的参数；结合参与任务的设备为可修或不可修的情况，采用蒙特卡洛仿真法对整个多阶段任务进行仿真分析，通过仿真确定所有设备单元故障事件和维修事件的时序关系，对这些离散事件调度处理来推进仿真时钟，进而重复完成多次仿真；通过仿真数据整理仿真评估结果，并输出展示。本发明能够输出关键任务节点成功概率、置信区间以及影响该任务的关键设备，帮助决策者直观分析该任务的成功率以及需要提升改进的地方，从而有助于整个航天发射任务圆满成功。

技术领域

本发明属于可靠性技术领域，具体涉及一种航天发射场多阶段任务可靠性仿真评估方法，旨在合理有效地对航天发射的多阶段任务进行相关可靠性分析。

背景技术

航天发射场是为航天运载火箭的装配、测试、运输等发射前准备，航天器发射、测量、发送控制指令以及接收和处理遥测信息而专门建造的一整套地面设施、设备。在航天发射场执行的一次航天发射任务具有多阶段、多任务、多功能等特点，使用传统的可靠性框图法对整个任务进行可靠性评估已经不能满足实际工程需求，并且该任务具有极高的可靠性要求，需要一种合理有效的针对多阶段任务系统的可靠性建模与评估方法。

现有的多阶段任务可靠性评估方法往往存在一些缺陷或假设，使它们不能有效应用于航天发射场的多阶段任务可靠性评估。例如传统的多阶段任务在时间上具有连续性和不重叠性的特点，然而航天发射任务往往会有多个任务同时进行，如：在加注发射环节时包含煤油加注以及供气等多个重叠并行的子任务，已经不再适用于航天发射任务。此外，实际的航天发射系统往往具有设备可修性的特点，导致大多数解析法无法对其合理有效建模，利用仿真技术解决可修多阶段任务的可靠性分析问题已成为热门方法。因此，迫切需要一种合理有效的针对航天发射任务定制化的多阶段任务可靠性建模与评估方法，能够给出影响任务成功概率的关键设备，为后续整个航天发射场可靠性预计、分配以及专家决策提供重要参考价值。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何提供一种航天发射场多阶段任务可靠性仿真评估方法，以解决现有的多阶段任务可靠性评估方法存在缺陷或假设，不能有效应用于航天发射场的多阶段任务的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出一种航天发射场多阶段任务可靠性仿真评估方法，该方法包括如下步骤：

步骤S1、构建航天发射场多阶段任务可靠性模型；

步骤S2、输入航天发射场多阶段任务可靠性模型中需要使用到的参数；

步骤S3、使用蒙特卡洛仿真法对整个多阶段任务进行仿真分析，确定所有设备故障事件和维修事件随着仿真时钟推移的时序关系，通过对这些离散事件调度处理来推进仿真时钟，进而重复完成多次仿真；

步骤S4、通过仿真数据整理仿真评估结果。

(三)有益效果

本发明提出一种航天发射场多阶段任务可靠性仿真评估方法，本发明的有益效果是：本发明的方法提出了一个针对航天发射任务的多阶段任务可靠性分析建模与评估方法，能够在可修与不可修条件下对该任务进行仿真评估计算，通过统计分析的手段输出关键任务节点成功概率以及影响该任务的关键设备，帮助决策者直观分析该任务的成功率以及需要提升改进的地方，从而有助于整个航天发射任务圆满成功。

附图说明

图1为本发明航天发射场多阶段任务可靠性评估方法的总流程示意图；

图2为本发明使用到的蒙特卡洛仿真算法流程示意图；

图3为本发明使用的航天发射场多阶段任务实施例模型图；