PHM系统及其故障预测模型研究

PHM(Prognostic and Health Management)是装备实现自主保障的一项关键技术.通过对美军联合攻击机PHM系统功能和结构的分析,提出了一种基于扩展FMEA的PHM系统的实现方法,并阐明了其运作原理.在此基础上,引入模糊综合评判这一数学方法建立了PHM系统的故障预测模型.最后以飞机起落架的收放系统为例进行了实例分析.     

一种面向Agent的概念化建模方法*

面向Agent的建模方法为基于Agent系统的概念化描述提供了一种新的技术.针对多Agent系统分析与建模问题,扩展并规范了面向Agent概念化建模过程,定义了Agent模型及其扩展模型,并给出了形式化描述.同时,给出面向Agent的分析和设计过程,为其具体建模提供了一种高层指导.最后,与其它现有面向Agent的方法在应用方面进行了类比分析,为该方法的广泛和深入地应用研究打下基础.     

一种基于本体的功能建模表示方法

通过分析典型的功能模型并提取具有共性的公共概念和关系,结合本体建模技术,提出了一种基于本体的功能建模方法,以解决异种功能建模框架之间知识交换与协同设计问题.该方法将功能建模过程自顶向下分解成功能、行为、流与结构4个本体类,定义分析了相关属性,并建立了概念映射关系模型,有利于构造领域功能设计本体库.最后,利用该方法构建了离心通风机的功能建模本体库.     

面向故障仿真的环节及传递关系建模方法

针对半实物仿真方式在复杂装备维修训练中的需求,提出了一种基于系统功能属性的环节及传递关系建模方法,模型的应用对象主要面向半实物仿真建模.从系统功能到端口特性映射的角度出发,分析了模型的建模思路、基本模型及故障模型的构建方法,以实装部件半实物仿真建模为例,建立了相应的环节及传递关系模型与故障模型,实现了故障的注入及半实物仿真.该建模方法的提出为复杂系统半实物故障仿真提供了一种新的途径.     

FMEA与粗糙集相结合的故障预测方法

基于FMEA和粗糙集决策系统基本理论,对飞机中分系统故障预测问题进行了研究。首先定义故障预测所需的征兆并对系统进行FMEA,按照FMEA分析结果分次向系统模型注入引起特定故障的事件,采集含有故障趋势的系统模型的信息用于构建适用于故障预测的粗糙集决策表,对该表进行了处理,最终发现用于故障预测的知识(即决策规则和算法);最后运用所发现的知识进行故障预测。     

基于对象Petri Net的复杂适应系统建模

在介绍复杂适应系统理论的基础上,重点分析了作战系统同复杂适应系统的关系,指出了作战系统就是一类特殊的复杂适应系统;然后,以网络中心战和复杂适应系统理论为指导,分析了网络中心战体系对抗建模存在的问题,并以对象Petri Net建模仿真技术为支撑,提出了基于对象Petri Net的复杂适应系统多Agent建模方法.     

UML在电子战仿真建模中的应用研究*

创建电子战装备、规则、过程、地理和电磁环境等的模型是电子战仿真的一项基础活动.规范化建模方法是高质量、高效率开发电子战仿真系统的技术基础,是提高电子战仿真模型可校验性、可重用性和互操作性的必要条件.本文首先分析了统一建模语言在电子战仿真结构建模、行为建模和交互建模中的可应用性,以预警雷达仿真建模、雷达信号处理功能仿真建模和对象交互仿真建模为示例,展示了基于UML的电子战仿真建模方法,表明了统一建模语言可以为全面、准确地描述电子战仿真对象模型提供丰富的、表达能力强的建模手段.     

潜艇自航模系统可靠性优化设计

针对潜艇自航模系统可靠性设计问题,提出了有针对性的可靠性优化设计方法;在构建矩阵式任务剖面的基础上,应用多阶段任务系统可靠性建模理论建立系统可靠性模型并开展预计;根据FMEA分析结果提出技术改进措施,以体积、重量、成本为约束构建可靠性冗余优化模型并利用微粒群算法求解.案例证明了该优化设计的有效性及可行性.     

基于Agent的水面舰艇单舰作战系统建模

对于水面舰艇单舰作战系统这样的复杂系统,传统建模方法已不能很好地对其加以描述.为此,采用基于Agent建模的方法对单舰作战系统建立模型,从结构组成、主要任务、具体动作和输入输出四方面对模型内部各模块进行描述,并以单舰中程反导作战为例具体说明了Agent内部各模块的功能以及在Agent中如何实现整个作战过程.这种建模方法不仅符合对复杂系统从微观到宏观的研究方法,而且支持模型间的聚合和解聚,较好地满足了对单舰作战系统建模的需求.     

事件驱动过程链在军事信息系统建模中的应用

要实现军事信息系统的合理设计必须进行有效的系统建模.通过分析事件驱动的过程链(EPC)和Petri网的特点,提出两者相结合的建模方法,着重研究了基于EPC的系统过程描述方法,在EPC模型中引入组织描述和数据流描述,并分析了控制流、数据流相结合的结构合理性验证方法.设计实现了系统建模工具,并通过实例介绍建模过程,验证方法...     

基于无维修使用期的计算机可靠性分析与评估

针对当前MTBF在计算机中可靠性设计分析和验证方法的不足,基于无维修使用期这一新型指标,构建了计算机新型可靠性分析和评估方法。首先,基于MFOP提出了高可靠计算机的故障模式影响分析方法,在故障模式影响分析中引入了通用和专用设计两个模块,并对故障率重新定义。其次,针对MFOP指标,提出了基于步降应力加速试验的非参数可靠性评估方法。最后,通过试验仿真对试验评估方法进行了验证,仿真结果表明该试验方法准确高效,能满足可靠性评估的需求。     

面向半实物仿真设计的环节及传递关系建模方法研究

为简化半实物仿真方式在复杂装备维修训练中的建模过程,提出了一种基于环节及传递关系的建模方法．在分析半实物仿真建模过程与目标的基础上,确立了模型的建模思路与基本元素,以实装电路半实物仿真建模为例介绍了模型的建模方法与步骤,并对模型进行了定性分析．模型的半实物仿真设计验证了建模方法的适用性,为复杂系统半实物仿真模型的构建提供了一种新的选择．     

基于元胞自动机的舰艇舱室火灾危险性评估

从元胞自动机的概念、构成和原理入手,分析和总结了元胞自动机的基本特征,提出了基于元胞自动机的复杂系统评估方法,并把该方法应用到舰艇舱室火灾危险性的评估之中,较好地解决了舰艇火灾危险性的评估问题。     

基于支持向量机和遗传算法的末敏弹系统效能参数优化设计

末敏弹是一种先进的新型弹药,由于其结构复杂,影响因素多,所以对其进行全面的系统优化设计比较困难。文中探讨了基于支持向量机的末敏弹命中概率预报模型的建模方法,并采用遗传算法对系统效能参数进行了优化,获得了影响系统效能的几个主要因素的合理搭配,为末敏弹的系统效能研究提供了依据。     

基于仿真技术的两栖装甲装备作战效能评估方法

两栖作战是基于信息系统的体系与体系的对抗。两栖作战对抗系统是典型的复杂适应系统。基于复杂适应系统理论和多Agent建模方法的作战效能评估方法,在掌握装备性能参数基础上,以具体作战环境和一定兵力编成为背景进行作战模拟,能够反映武器系统的诸属性在作战全过程的体现和在不同外界条件下作战效能的差别,可为两栖装甲装备研制、作战使用及战术训练、战法研究提供参考。     

复杂战争系统建模与仿真需求及ABMS方法

复杂战争系统与一般的物理系统相比,建模与仿真条件、要求与过程有着明显差异。在论述战争系统及其复杂性的基础上,分析了复杂战争系统一般的建模与仿真方法及存在的问题,重点分析研究了基于Agent的建模与仿真(ABMS)方法。将ABMS方法应用于信息化战场多传感器仿真演示,验证了其对复杂战争系统建模与仿真的可行性与有效性。     

基于IDEF的使用阶段装备保障方案评价模型

为了分析评价系统的建模需求及其要进行的评价工作,引入复杂任务按功能进行层次分解的思想,并针对使用阶段装备保障方案评价的复杂性特征,提出应用IDEF方法对装备保障方案评价系统进行分解。分别建立了基于IDEF0的评价系统功能模型和基于IDEF3的评价系统过程模型;结合装备器材保障方案评价研讨过程示例,验证了该模型的可行性,为装备保障方案评价系统的设计提供了科学的依据。     

武器系统研制费投资分布规律的仿真研究

针对大型项目多峰、复杂费用分布的传统仿真建模方法模型选取过于复杂、且难以达到精度要求等不足,提出将一种基于支持向量机的机器学习方法应用于大型复杂武器系统研制费投资分布研究.计算结果表明,这种方法有效弥补了传统建模方法的缺陷,有更好的泛化能力和实用性,因而可以作为研究此类问题的一种新方法.     

导弹系统安全性分析中的引发事件鉴别方法

引发事件鉴别是基于事故机理安全性分析的首要任务。鉴别结果是否全面、完整直接影响最终分析结果的有效性。导弹系统安全风险涉及面广、影响因素多,需要系统的可操作方法来指导引发事件的鉴别工作。针对导弹工作特点,提出考虑导弹任务剖面,运用主逻辑图对导弹进行系统性的层次化描述,对引发事件进行整理和归纳。将危险与可操作性分析引入导弹系统安全性分析中进行引发事件鉴别,结合故障模式影响分析,支持对单一故障类和参数异常类引发事件的鉴别。结果表明,所提框架为解决导弹系统安全性分析中引发事件鉴别的系统性完整性提供了可行的思路。     

基于OOAgent的作战仿真建模方法

从战争复杂系统的特性出发,根据面向对象的思想和Agent建模理论,提出了基于OOAgent(Object OrientedAgent)构建战争复杂系统模型的方法。分别从OOAgent模型构建和E2BIO(Entity,Event,Behavior,Interaction,Organization)作战仿真模型体系两方面,研究了基于OOAgent的战争复杂系统仿真模型体系结构。研究结果有助于进一步对面向对象思想和Agent建模理论在仿真系统中的应用建模进行研究,并为战争复杂系统建模与仿真提供了一定的建模方法和模型体系构建的参考。