一种皮卫星多源可靠性信息融合方法_3

文档序号:9564728阅读:来源:国知局
图。
[0118] 图4为本发明方法的并联模型在软件中的示意图。
[0119] 图5为本发明方法的贮备冗余模型在软件中的示意图。
[0120] 图6为本发明方法的表决模型在软件中的示意图。
[0121] 图7为本发明方法的整星与分系统的关系模型。
[0122] 图8为本发明方法的分系统与模块单元的关系模型。
[0123] 图9为本发明方法的模块单元与元器件的关系模型。
[0124] 图10为本发明方法在进行试验后得到的增长曲线。
【具体实施方式】
[0125] 如图1和2所示,本实施例的皮卫星多源可靠性信息融合方法,包括以下步骤:
[0126] (1)将皮卫星从总到分进行多级分解,分解为整星、子系统、模块单元以及元器件, 按照"整星-分系统-模块单元(组件)-元器件"的"金字塔"(总到分)分布搭建卫星的 可靠性计算模型,按照分解顺序构建相邻级之间的可靠性计算关系模型。
[0127] 可靠性计算关系模型包括:串联模型、并联模型、贮备冗余模型和表决模型中的至 少一种。
[0128] 串联模型:串联结构是可靠性数学模型中最简单、最常见的一种结构。串联结构中 系统是否能正常工作取决于系统所有各部件是否正常地执行其功能,当某一部件发生故障 导致整个系统发生故障。
[0129] 串联结构中假设任何一个部件的故障在统计上与任何其他部件的故障或成功无 关,在多数实际用途中这是最常见的情况。
[0130] 在发明可以采用由MFC实现,工具中设计串联符号为"&",即在可靠性参数计算 中,例如:系统A =单元B&单元C&单元D
[0131] 对应数学模型
[0133] 式中:
[0134] η为串联单元数;
[0135] R1为第i单元的可靠性;
[0136] Rs为系统的可靠性。
[0137] 在软件中的组合方式如图3所示。
[0138] 并联模型:并联结构中,当所有部件都发生故障时,系统才发生故障。
[0139] 在工具中设计串联符号为" I ",即在可靠性参数计算中,例如:
[0140] 系统A =单元B I单元CI单元D ;
[0141] 对应数学模型:
[0143] 式中:
[0144] η为并联单元数;
[0145] R1为第i单元的可靠性;
[0146] Rs为系统的可靠性。
[0147] 在软件中的组合方式如图4所示。
[0148] 贮备冗余模型:贮备冗余系统一般有冷贮备(无载贮备)、热贮备(满载贮备)和 温贮备(轻载贮备)。贮备系统通常用n+1个单元和一个高可靠转换开关组成,一个单元 工作,η个单元作贮备。当工作单元失效时,转换开关把一个贮备单元接入,系统继续工作。 这样直到所有单元都失效时,系统才失效。
[0149] 在工具中设计贮备冗余符号为多目符号,第一个开关Sl作为转换开关,切换过程 从单元1到单元2到单元3,依次循环。
[0150] 系统A = Sl ?单元1>单元2>单元3 ;
[0151] 在软件中的组合方式如图5所示。
[0152] 在设计中,用户需要给出模型语言并在开关Sl单元的参数中设置贮备冗余的类 型,分为以下几种。
[0153] 冷备份模型,对应数学模型:
[0155] 式中:
[0156] η为并联单元数;
[0157] Rs为系统的可靠性;
[0158] λ i为第i单元的失效率。
[0159] 热备份模型:
[0160] 与并联模型相同,对应数学模型:
[
[0162] 式中:
[0163] η为并联单元数;
[0164] Rs为系统的可靠性。
[0165] 温备份模型,对应数学模型:
[0167] 式中:
[0168] η为并联单元数;
[0169] Rs为系统的可靠性;
[0170] λ i为第i单元的失效率。
[0171] 表决模型,表决系统也是一种冗余方式,系统由η个单元组成,而系统成功地完成 任务只需其中的k个单元工作,即是表决系统,即k/n结构,其中k小于η。
[0172] 在本工具中设计表决系统符号为多目符号,第一个开关Jl作为判决器。
[0173] 系统A = J1#单元1>单元2>单元3
[0174] 对应数学模型:
[0176] 在软件中的组合方式如图6所示。
[0177] 在工具中输入"整星A =分系统Β&分系统C&分系统D&(分系统E I分 系统F)",则软件的显示区域自动产生图7所示的结构,得到可靠性关系:Ra = Rb*Rc*Rd* (I - (I-Re) * (I-Rf))。
[0178] 通过点击分系统B继续拆解关系到模块级,得到分系统和模块单元的可靠性关系 模型,如图8所示。
[0179] 点击模块G继续拆解关系到元器件级,并得到可靠性关系模型,如图9所示。
[0180] (2)分系统进行环境应力筛选试验,整星进行环境应力筛选试验、热真空试验、热 平衡试验及可靠性鉴定试验;
[0181] (3)进行可靠性试验的任一级任一单元i (分系统或者整星)的可靠性预计值的计 算步骤如下:
[0182] 3-1、通过步骤(1)的关系模型计算的得到所述单元i在试验前的可靠性理论值 λ ,如果所述单元i的次级进行了可靠性试验,则带入次级的可靠性预计值进行计 算,否则通过末级的元器件的可靠性理论值逐级进行计算得到;
[0183] 通过应力分析法的软件实现,主要实现方法是按照第一步给出的可靠性模型, 自动计算整星以及各分系统的可靠性,计算过程自下而上的过程,数据库集成自《GJB 299C-2006电子设备可靠性预计手册》。
[0184] 每个元器件包含主要元器件和附属无源器件,计算任一元器件可靠性的理论值包 括以下步骤:
[0185] 1-1、将所有附属无源器件作为并联处理,并与主要元器件串联,计算得到元器件 可靠性的最尚值Rmm;
[0186] 将所有附属无源器件作为串联处理,并与主要元器件串联,计算得到元器件可靠 性最低值R min,得到元器件的可靠性区间;
[0187] 1-2、通过理论计算相关比加权值β,步骤如下:
[0188] 1-2-1、计算元器件的所有器件管脚数量和,并从原理图获得实际元器件内部相连 节点数;
[0189] 1-2-2、β =元器件组内部相连节点数八所有器件管脚数量和/2-1)。
[0190] 1-3、所述元器件可靠性的理论值=RMIN+(Rmx-R MIN)*0。
[0191] 如果该单元的次级未进行试验,则通过选择元器件的若干参数,可以得到元器件 的失效率,按照"元器件-模块单元(组件)-分系统-整星"的"倒金字塔"计算分系统或 者整星的可靠性的理论值。
[0192] 软件内部包含多种计算元器件可靠性的参数,并提供适用于商用器件卫星的默认 值,通过合理的说明解释参数,方便使用者完整了解计算过程,并获得充分可靠的结果。
[0193] 3-2、获取所述单元i进行可靠性试验的可靠性试验值λ
[0194] 使用者通过输入可靠性试验的参数和试验结果,软件工具将会自动生成试验的分 析结果,并提供历史试验信息折算的评估需求。
[0195] 所述卫星试验可靠性增长与评估,通过导入的数据(需包含试验时间、试验条件、
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1