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STN的任务执行过程中的资源冲突自动消解

任务在执行过程中受到各种因素的影响,任务时间可能会偏离预定计划,在资源数量有限的情况下,由于要满足时间的约束,往往会出现时间重叠而发生资源冲突。消解这种资源冲突的一个最直接的方法是及时调整任务计划时间消解潜在的资源冲突。针对任务执行过程中冲突消解人工决策耗时较长的问题,设计了一种基于STN的任务在执行过程中的自动消解方法,通过案例仿真,证明方法是可行的,并且能够比人工决策方式节约时间。     

考虑吸收电路的五电平有源中点钳位变频器电压过零切换策略

五电平有源中点钳位(five-level active-neutral-point-clamped, 5L-ANPC)变频器拓扑结构简单,可直接通过公共直流母线供电,易于实现能量回馈,非常适合用于5～10 kV直流供电的船舶推进变频调速领域。简要介绍了5L-ANPC的主电路拓扑和工作原理,针对5L-ANPC拓扑杂散参数较大的四种换流回路,在兼顾可靠性及适装性前提下,设计了纯电容吸收电路。在上述基础上,分析了设置吸收电路后的5L-ANPC拓扑采用传统电压过零切换策略时存在的内开关管过压问题,并提出一种考虑吸收电路的切换策略,实现了输出电压过零器件安全切换,且避免了电压异常跳变。通过仿真和实验验证了所提考虑吸收电路的输出电压过零切换策略的有效性、正确性。     

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.     

定期维护与事后修理组合的维修策略

为了客观合理地制定产品的定期维护与事后修理组合的维修策略,分析了该组合策略下产品的性能变化特点,并从失效机理出发,利用复合Poisson过程描述了产品性能退化规律,建立了以产品长期运行下费用率最低为目标的优化模型,并通过求解得到了最优的维护周期.最后,实例分析表明:该方法能够较好地描述产品的性能退化规律;同时,优化得到的维修策略值可以有效地降低维修费用,并延长产品使用寿命.