[发明专利]一种基于任务要求的飞机系统可靠性评估方法

摘要

本发明公开了一种基于任务要求的飞机系统可靠性评估方法，其基本步骤包括：（1）首先对作战任务进行分解，确定任务包含的基本任务剖面；（2）确定不同任务剖面对应的装备可靠性水平；（3）采用发生函数法UGF定义不同系统结构的算子；（4）根据系统的逻辑性和拓扑性，求解系统的可靠性函数，并对系统的可靠性进行评估。本发明可以评估任务期间系统在不同任务剖面下的可靠性水平，具有较强的通用性，可以实现对不同结构的系统的任务可靠性进行评估，为装备使用决策和健康管理提供依据。

主权项

一种基于任务要求的飞机系统可靠性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，确定作战任务的基本任务剖面：首先根据作战任务特点，分解作战任务，确定任务主要作战剖面，记录不同任务剖面的类型X＝(x1,x2,…,xn)T和持续时间T＝(t1,t2,…,tn)T；步骤二，确定不同任务剖面对应的装备可靠性水平：根据不同任务剖面，确定对应装备系统、分系统、关键部件的可靠性水平；(1)根据任务剖面确定最低放飞标准；(2)根据放飞标准确定最小设备清单；(3)根据最小设备清单确定系统可靠性水平；(4)根据系统可靠性水平确定分系统的可靠性水平；(5)根据分系统的可靠性水平确定部件的可靠性水平；步骤三，根据系统结构绘制系统的任务可靠性框图；步骤四，采用UGF方法定义不同结构的算子和运算规则：(1)系统内部分系统之间并联时，用π算子来表示运算关系，即π(u1(z),u2(z),...,un(z))=Πi=1nui(z)]]>式中，ui(z)为i个分系统的u函数；(2)对于系统内部分系统串联的可靠度主要受最低可靠性的分系统约束，其算子σ1如下表示，σ1(u1(z),u2(z))=σ1(Σi=1npizxi,Σj=1kqjzyi)=Σi=1nΣj=1kpipjzmin(xi,yj)]]>式中，pi为分系统1中部件i处于状态xi的概率，qj为分系统2中部件j处于状态yj的概率；(3)对于系统内部存在冗余分系统的系统可用度，其算子用σ2表示，σ2(u1(z),u2(z))=σ2(Σi=1npizxi,Σj=1kqizyi)=Σi=1nΣj=1kpiqizxiyi/(xi+yi);]]>步骤五，计算系统的UGF：根据步骤三和步骤四推导系统的可靠性函数，假设系统由n个分系统组成，Φ为系统的算子，根据系统的可靠性框图计算系统的发生函数us(z)：us(z)=Φ(u1(z),u2(z),...un(z))=Σi1k1Σi2k2...Σinkn(Πj=1npjijzφ(g1i1,...,gnin))]]>式中，ki为第m个分系统的部件数量，分系统m中的第j个部件有ij个状态向量，与其对应的概率；步骤六，部件、分系统、系统的参数统计和分析：统计参数包括部件故障时间分布形式和分布参数，处于该状态的概率，系统结构的逻辑关系以及冗余度；步骤七，系统可靠性评估：对系统函数u(z)函数求偏导令z＝1，评估不同任务剖面下的系统的可靠性。