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。     

装备寿命预测的平行仿真模型在线演化方法

在面向装备剩余寿命预测的平行仿真技术研究基础上,统一了不同退化状态下的状态方程,提出了预测模型形态库的构建方法和预测模型形态选择算法,设计了“模型形态库构建—模型选择—数据同化—模型演化”的模型在线演化工作流程,运用扩展卡尔曼滤波和极大似然估计算法,实现了面向装备剩余寿命预测的平行仿真模型在线动态演化。通过仿真实验验证了模型形态选择算法和模型在线演化工作流程的有效性,取得了较好的仿真效果。     

多基准站相对定位算法及先验基线向量偏差影响分析

为提高单基准站短基线相对定位解算的可靠性,研究了多基准站约束的相对定位算法。将基准站间可提前测量的先验基线信息融入观测模型中,给出了多基准站相对定位的函数模型和随机模型,在此基础上推导了模糊度精度因子的解析表达式,揭示了基准站数量的增加对模糊度浮点解精度提升的作用;从理论上分析了基准站间先验基线信息中的偏差对模糊度解算的影响,分析表明,当先验基线各分量偏差的绝对值之和小于5 cm时,模糊度解算几乎不受影响;通过仿真和实测数据进行了验证。试验结果表明,增加基准站数量不仅能有效提升模糊度解算成功率和收敛速度,并且对先验基线信息中的偏差具有较好的抑制作用,当基线各分量偏差均增加到4 cm时,实测数据模糊度解算成功率仍能达到92%以上。研究结论为特殊场景下多基准站间的快速非精确标定提供了理论依据。     

EEMD+BiGRU组合模型在短时交通流量预测中的应用

针对城市交通流随机波动性强、数据中含噪声多导致预测精度下降的问题,提出一种基于集合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)和双向门控循环单元(bidirectional gated recurrent unit,BiGRU)的组合交通流量预测模型,有效地提升了短时交通流预测的精度。模型利用EEMD算法对原始数据进行分解,根据分解所得的本征模函数(intrinsic mode function,IMF)分量绘制噪声能量图谱,去除分量中的噪声,并将去噪后的IMF分量作为BiGRU网络的输入进行训练,再将训练所得的结果进行重构加和,得到最终的预测结果。实验结果表明,未舍弃含有噪声的IMF分量进行重构的预测结果,相比于参考文献中提出的EMD+LSTM模型、LSTM模型和EEMD+LSTM模型,其平均绝对百分误差分别优化了42.36%、61.82%和30.95%;舍弃含有噪声的IMF分量后进行重构的预测结果,其平均绝对百分误差相比于将全部IMF分量进行重构优化了56.62%。     

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。     

基于退化量分布的某型电连接器寿命预测方法

使用基于退化量分布的方法对某型电连接器进行了寿命预测,得到了其可靠度曲线并预测出其平均寿命为398 895 h。通过对各加速应力水平下所有样品的退化量进行拟合优度检验,得出退化量在各测量时刻最优服从正态分布,进而确定了退化量均值、方差与温度应力之间的关系。为了提高估计精度,使用极大似然法进行整体统计推断获取未知参数的估计值,并基于参数值与温度的关系外推出样品在工作温度下的可靠度函数。通过可靠度曲线的比较,获知样品寿命较好地服从对数正态分布,并基于此进行了平均寿命预测。     

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.     

基于灰色理论的设备状态趋势预测建模及应用研究

主要研究了利用灰色理论对设备状态进行预测的步骤和方法,通过对设备运行的关键参数进行建模,可以有效地预测设备状态的发展趋势,并分别以降温和保温阶段的轴承供气压力为例对该预测模型进行了验证,通过Matlab对采集的历史数据进行计算,结果表明该预测方法具有数据量少、计算简单、预测准确的特点,在该试验设备的运行状态趋势预测是可行的.     

基于SD的战时装备维修器材消耗预测模型

从影响战时装备维修器材消耗的主要因素入手,基于系统动力学方法构建了战时装备维修器材消耗的SD模型。通过对模型的运行与仿真得到了装备维修器材的消耗数据,验证了模型的适用性和方法的可行性,为科学预测战时装备维修器材消耗、做好维修器材保障工作提供了新的方法指导。