[发明专利]一种基于特征的航天多阶段任务系统可靠性建模方法

摘要

本发明涉及一种基于特征的航天多阶段任务系统可靠性建模方法，包括(1)对航天多阶段任务系统任务剖面进行分析，确定系统可靠性特征，定义阶段任务状态和系统任务状态；(2)提出一种航天多阶段任务系统可靠性建模方法，采用多态事件树(MSET)方法建立系统任务可靠性模型，采用马尔科夫链(MC)方法建立阶段任务可靠性模型；(3)计算阶段任务末期状态占有概率(SOP)矩阵，确定阶段任务状态概率；(4)建立阶段状态转移模型，确定阶段转移概率；(5)计算系统任务状态概率。本发明方法能够准确描述航天多阶段任务系统任务可靠性特征，使得建立的任务可靠性模型更加准确。

主权项

一种基于特征的航天多阶段任务系统可靠性建模方法，其特征在于包括如下步骤：(1)对航天多阶段任务系统任务剖面进行分析，确定系统可靠性特征，确定系统可靠性特征，定义阶段任务状态和系统任务状态；所述系统可靠性特征包括阶段任务多态特征、系统任务多态特征、单元跨阶段复用特征；所述阶段任务多态特征指系统阶段任务具有的成功、失败或降级状态特征；所述系统任务多态特征指系统任务具有的成功、失败及降级状态特征；所述单元跨阶段复用特征指系统工作单元在阶段任务之间重复使用的特征；所述阶段任务状态指阶段任务成功、失败或降级状态；所述系统任务状态指阶段任务状态组合导致的系统任务成功、失败或降级状态；(2)根据步骤(1)系统任务状态定义，利用多态事件树(MSET)方法建立航天多阶段任务系统任务可靠性模型；根据步骤(1)阶段任务状态定义，采用马尔科夫链(MC)方法建立阶段任务可靠性模型；(3)利用步骤(2)建立的阶段任务可靠性模型，计算得到阶段任务初始状态占有概率(SOP)矩阵；根据工作单元失效率和修复率数据得到状态转移概率矩阵，将该矩阵与初始SOP矩阵相乘得到阶段任务末期SOP矩阵，确定阶段任务状态概率；(4)定义阶段状态转移模型，根据步骤(2)建立的系统任务可靠性模型，得到阶段状态转移概率(PSTOP)矩阵，将该矩阵与阶段任务末期SOP矩阵相乘，得到阶段转移概率；(5)利用步骤(3)和步骤(4)得到的阶段任务状态概率和阶段转移概率相乘，得到任务链发生概率，将具有相同系统状态的任务链发生概率相加，得到系统任务状态概率。