一种基于任务-系统结构的软件可靠性建模方法

针对军用软件特点,提出并定义一种基于任务剖面的软件系统结构准则;基于该准则,给出一种从功能可靠性、事件可靠性到任务可靠性的分层可靠性预计方法。与侧重于数学建模的相关工作不同,该方法更注重在建模中融合软件可靠性设计、测试和管理,成为可靠性保证的一种途径。     

Tests for homogeneity of distributions of component lifetimes from system lifetime data with known system signatures

In this article, we discuss the problem of testing the homogeneity of distributions of component lifetimes based on system lifetime data when the system signatures are known. Both parametric and nonparametric procedures are developed for this problem. For nonparametric testing, the Mann–Whitney‐type statistic is used, and its performance and limitations are discussed. Next, we assume the component lifetimes to follow exponential distributions and then develop different parametric tests. Exact and asymptotic methods are developed based on the method of moments estimators. A Monte Carlo simulation study is used to compare the performance of different parametric procedures with that of the nonparametric procedure. Based on the results of the simulation study, discussions and practical recommendations are made and finally some concluding remarks are provided. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 62: 550–563, 2015     

无人机自驾仪硬件加固方案设计与可靠性分析

自驾仪是无人机实现自主飞行与自主完成各项任务的核心器件。现有商用无人机自驾仪大多没有进行硬件加固,直接用来执行重大任务时有一定风险。通过分析可知自驾仪组成模块中对安全性和可靠性影响最大的模块为控制解算器。根据逐步提高的容错需求,使用复位器、计数器、反相器、选择器等简单器件以及在芯片内部添加简单代码,分别设计了单机复位加固方案、双机热备加固方案、硬件切换和软件切换双机互备加固方案。重点研究了加固方案的可靠性随时间的变化关系,并进行了对比分析。对加固方案的工作机制进行了模拟,分析了这些方案在处理故障时的系统异常输出时间等容错特性。计算表明,这些加固方案可以显著提高系统的可靠性,其中双机互备加固方案的可靠性最高。该研究对于指导高可靠性自驾仪设计时在容错效果与复杂度、成本等方面进行折中具有较大的参考意义。     

适用于海底观测网络的恒流远供系统可靠性分析方法

以水下单元的短路/开路故障模式为基础,提出一种分析缆系海底观测网络恒流远供系统可靠性的方法。根据系统供电和结构特性,将系统分成不同的供电链路和链路段。详细研究处于不同位置的各种水下单元发生故障时,对链路和观测设备的供电状态的影响。归纳导致系统和各链路无法正常导通、观测设备无法得到供电的状态情况,分析不同故障状态发生的概率,进而得出求解系统、供电链路与供电设备的供电可靠度的方法。通过算例分析,进一步梳理了3种供电可靠性的共性规律,说明在设计和建设恒流远供系统时,应综合考量这3种供电可靠性。     

基于GQM的装备软件可靠性参数选取方法

针对装备软件无可靠性定量要求以及开发过程缺少监管的问题,提出基于GQM(Goal-Question-Metric)的装备软件可靠性参数选取方法。首先构建了软件可靠性通用参数集和装备软件可靠性特有参数集,然后按照GQM方法的框架,从不同角度出发,制定装备软件可靠性度量目标,列出为实现目标需要回答的一系列问题,进而以回答问题的方式,确定不同情况下适用的软件可靠性参数,最终建立装备软件可靠性参数体系。     

舰载武器系统可靠性模型及其探索性研究

从系统可靠性、任务可靠性、通道可靠性3个方面,通过模型分析、影响分析和参数讨论对武器系统可靠性进行探索性研究,并给出研究结论,阐述了三者的关系和对武器系统效能发挥的影响,为提高武器系统效能决策研究提供了理论依据。     

基于贝叶斯网络的武器装备可靠性分析

针对复杂系统,尤其是国外进口武器装备可靠性判断的局限性,研究了一种基于贝叶斯网络的可靠性评估方法。结合系统连接逻辑与贝叶斯网络的映射关系建立了可靠性评估模型,并用该方法对机载吊舱和航空动力系统的可靠性进行了分析。结果表明,该方法不仅能够快速计算系统的可靠度,确定出某一组件(部件)对系统可靠性的影响程度,而且可以为其他进口装备的分析提供参考。     

基于人眼定位算法的驾驶员疲劳检测

研究了一种基于人眼定位的驾驶员疲劳检测方法。采用一种结合眼睛灰度及形状信息的人眼定位方法,进行眼睛准确定位,然后用处于睁开状态的眼睛模板与待测图像中的眼睛模板相匹配,对一定时间间隔内采集的图像进行人眼状态的开闭判定,由此判断驾驶员是否疲劳。实验表明,该方法可快速有效地进行驾驶员疲劳检测。     

基于多目标参数的液压设备恒定应力加速寿命试验设计

在液压设备恒定应力加速寿命试验中,针对应力的加载方式引起的热冲击和单目标参数带来的分析精度问题,设计了基于多目标参数的液压设备恒定应力加速寿命试验.首先,利用Burr XII型分布建立恒定应力加速寿命试验的数学模型,并以试验产品分位寿命的渐近方差加权和最小为目标,计算出试验最优的低应力水平以及产品在低应力水平和高应力水平上的最佳分配比例;其次,计算出模型参数的置信区间并对模型参数进行敏感性分析;最后,以某液压产品为实例进行分析.结果表明:该试验有助于提高液压产品可靠性分析的精度.     

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.