柔性制造系统多任务可靠性建模与分析的研究

本文首先对ＦＭＳ可靠性建模与分析的研究进行了综述;然后针对我国在ＦＭＳ可靠性研究方面存在的主要问题,提出了在ＦＭＳ多任务可靠性建模与分析方面可开展的研究工作。     

时变结构多阶段任务系统的可靠度研究

大型复杂系统完成规定任务往往涉及多个阶段,并且在不同的任务阶段,系统通常由其各级子系统、单元以不同的功能组合形式构成,因而,其可靠性逻辑结构(框图)也随时间的改变而改变。当连续多阶段系统不能分阶段单独处理时,将引出所谓的时段延续相关性问题。本文重点研究了时变结构多阶段任务系统的时段延续相关性问题,对典型时变结构的可靠度进行了分析,提出了有效的解决方法并建立了相应的数学模型。研究成果已应用于某大型测控系统的可靠性分析任务中     

舰艇编队海上运输补给物资需求预测方法

按照是否与任务、事件相关,将物资需求分为两类,对于任务、事件相关物资需求的预测,将任务进行合理的分解,并根据物资消耗与任务、事件之间的关系,给出了预测的一般模型;对于与任务、事件联系不紧密的物资需求的预测,则根据历史经验及该物资固有的消耗规律,提出了经验预测模型。为了解决舰艇编队海上运输补给物资需求预测所存在的问题,利用案例推理的方法生成了预测所需的样本数据,以最小二乘向量机(LSSVM)模型为预测模型,并以岛屿进攻作战的防空弹药需求预测为例进行了实例分析。结果表明:案例推理生成的样本数据可用,选用LSSVM模型的预测结果与其他预测模型表现出了一致性,但LSSVM相对误差较小;该方法在某种程度上解决了样本数据有限的问题,适用于作战物资需求的预测问题。     

基于无偏GM(1,1)幂模型的意图威胁建模

在态势威胁的基础上,利用无偏GM(1,1)幂模型设计了一种敌机意图威胁的模型。首先,提出了素质因子和探测概率因子,在此基础上,建立了改进的态势威胁模型。然后,将角度作为特征量对敌机机动进行预测,并建立了意图威胁模型。最后,分别对态势威胁和意图威胁模型进行仿真。结果表明,意图威胁模型行之有效。     

基于作战任务的多机种故障备件需求模型

通过分析战时故障备件的需求特点,对备件的工作时间进行讨论,改进了传统的单机故障备件需求模型。根据多机种协同作战任务的不同,引入备件工作运行比的概念,在考虑飞机是否战损的前提下,建立了基于作战任务的多机种故障备件需求模型。算例分析证明了模型的有效性。     

高空长航时无人机编队协同侦察任务规划

针对高空长航时无人机侦察任务规划特点,分析了高空长航时无人机执行侦察任务过程中的飞行航线约束和通信条件约束,以最小化无人机总飞行航程和最终编队飞行时间为优化目标,建立无人机编队协同侦察任务规划问题模型。同以往的通用侦察任务模型相比,该模型突出考虑了高空长航时无人机执行侦察任务过程的特点。以基本粒子群算法为基础,通过粒子群离散化和结合遗传算法进行改进,使其适用于求解复杂组合优化问题。仿真结果验证了算法求解复杂任务规划问题的有效性。     

马尔可夫过程的k/N系统使用任务完成能力分析

研究了任务期间允许换件维修和备件供应时k/N系统的任务完成能力.首先,利用马尔可夫过程分析了k/N系统的状态转移过程,研究了k/N系统在特定维修保障策略下的运行过程.然后,以k/N系统固定任务时间内在正常状态停留时间的分布函数作为其任务完成概率模型,并通过全概率分解和更新过程的分析方法对任务完成概率进行求解.最后,利用任务完成概率模型在Matlab中绘制了任务完成概率随任务时间、任务量、备件携行数量以及备件平均供应时间的变化曲线,讨论并分析了对任务完成概率的影响.     

舰船航渡过程中的松弛时间与航渡策略问题

针对舰船特点和任务要求,提出了舰船航渡中的松弛时间问题。在对问题分析的基础上,给出了松弛时间的定义并对其进行了建模,讨论了航渡失败的判断准则,给出了松弛时间的上下限以及航渡中实际的松弛时间的计算方法,并采用仿真的方法进行了典型航渡过程的松弛时间和成功概率的计算。在大量计算的基础上,初步探讨了航渡成功概率与各类航渡参数之间的关系,并对舰船最优航渡策略问题进行了初步分析,最后对于优化目标、计算初值、结果的表达方式等提出了一个可行的解决方案。     

Unpacking the various meanings of redundancy: from refining the concept to military planning

The authors engage in the debate over waste in military force structure planning by rigorously deconstructing the concept of “redundancy.” First, a typology of redundancy is constructed that provides a common framework for identifying variety among redundant structures. These are labeled “true redundancy,” “expanded capacity,” “portfolio diversification,” and “mission overlap.” Further, a number of mechanisms are identified that produce these types of structures, and show the conditions under which planners may utilize redundant structure in the search for optimization. In sum, the article provides refined concepts for analysts and planners to identify when redundancy is deleterious or beneficial.     

利用全球探空站背景场资料分析不同掩星数据偏差特性

为验证不同掩星数据反演湿温廓线的精度,需量化分析其误差特性。采用分段线性插值法,以时间窗1 h、水平距离100 km为匹配准则,对0.2~30 km各插值高度层温度的平均偏差和标准差进行统计分析,旨在探究不同掩星数据偏差特性。通过采用2018—2019年期间的全球探空站背景场资料完整数据,评估中国区域不同掩星数据偏差。结果表明:与全球探空站背景场资料相比,各类掩星数据绝对负偏差小于0.4 K,整体均值偏差在-0.5～0.5 K间变化,故二者探测精度相当。通过显著性检验分析发现,折射率相对偏差很小,结合统计量F=0.985 7>0.05可知,不同掩星计划探测精度无显著性差异。