Dynamic signatures and their use in comparing the reliability of new and used systems

The signature of a system with independent and identically distributed (i.i.d.) component lifetimes is a vector whose ith element is the probability that the ith component failure is fatal to the system. System signatures have been found to be quite useful tools in the study and comparison of engineered systems. In this article, the theory of system signatures is extended to versions of signatures applicable in dynamic reliability settings. It is shown that, when a working used system is inspected at time t and it is noted that precisely k failures have occurred, the vector s [0,1]^n‐k whose jth element is the probability that the (k + j)th component failure is fatal to the system, for j = 1,2,2026;,n ‐ k, is a distribution‐free measure of the design of the residual system. Next, known representation and preservation theorems for system signatures are generalized to dynamic versions. Two additional applications of dynamic signatures are studied in detail. The well‐known “new better than used” (NBU) property of aging systems is extended to a uniform (UNBU) version, which compares systems when new and when used, conditional on the known number of failures. Sufficient conditions are given for a system to have the UNBU property. The application of dynamic signatures to the engineering practice of “burn‐in” is also treated. Specifically, we consider the comparison of new systems with working used systems burned‐in to a given ordered component failure time. In a reliability economics framework, we illustrate how one might compare a new system to one successfully burned‐in to the kth component failure, and we identify circumstances in which burn‐in is inferior (or is superior) to the fielding of a new system. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2009     

基于输入特性分析的光电跟踪内模控制设计

内模控制是一种基于对象教学模型进行控制器设计的新型控制策略,其设计思路是将对象模型与实际对象相并联,控制器逼近模型的动态逆.根据内模控制原理及光电跟踪系统参考输入及扰动输入特性,设计了一种新型位置控制器.并分析了IMC跟踪控制器的零稳念偏差及抗干扰性能.从仿真结果看,与常规PID控制相比,内模控制器参数调整简单、跟踪性能良好.特别是在针对目标突然机动的情况下.IMC控制器具有良好的稳态误差重构能力,即能迅速收敛到稳态误差.根据仿真结果数据统计,系统跟踪误差的均方根可减小到0.5 tarad,表明该控制器能够提高系统的跟踪精度,为高性能光电跟踪系统提供了一种新的控制策略.     

基于信息流的武器装备体系效能模型

信息流是武器装备体系构建的重要依据,信息流过程是武器装备体系效能发挥与建模的基本框架.首先,分析了武器装备体系中信息流的种类,及包括的主要信息内容;其次,围绕信息流过程,将武器装备体系视为一个控制系统,研究了基于各装备效能的武器装备体系效能模型建模方法及相关评估指标的计算方法;最后,以一个算例说明了方法的有效性.     

RTW在某型直升机飞控系统半物理仿真中的应用

开发高性能可靠的飞控计算机是直升机研制的重要一步.在试飞之前,需要对飞控系统进行全面的仿真测试.基于Simulink的RTW工具箱和嵌入式VxWorks操作系统,提出一种进行飞控系统半物理仿真的方案.详细说明了仿真平台的组成、RTW的配置方法和生成实时仿真代码的过程.仿真时应用了RTW的外部模式,说明了其原理和具体配置方法.深入分析了RTW生成的目标文件中直升机模型信号量和参数的存取方式,并提出了一种可行的办法.最后给出仿真结果并验证了该方案的可行性,此方案已经应用于进一步的试飞工作中.     

某单兵无人车载系统电子稳像多分辨率塔式算法

在原有电子稳像算法基础上引入塔式分解,探索满足某单兵无人车载系统中稳像需求的算法,提出电子稳像多分辨率塔式算法.重点介绍了高斯塔和小波塔的构建方法,给出了塔式分解实验结果,并与未进行塔式分解稳像过程进行比较,从而得出此算法大大节省运算时间,提高了系统稳像的实时性,在特定应用环境中具有重要现实意义.     

高精度GPS观测数据的实时仿真研究

针对高精度GPS观测数据实时仿真的需求,研究了观测数据仿真的基本原理、系统功能组成及适用于实时仿真的数学模型.考虑到模型实现的时间约束特性,将仿真系统结构划分为非实时层、弱实时层和强实时层,并采用分布式仿真结构建立了卫星导航观测数据实时仿真系统.算例结果表明:系统满足强实时性要求,观测数据仿真具有较高精度.     

考虑随机回放的卫星数传调度问题的一种求解方法

针对考虑随机回放的卫星数传调度问题,从置换空间到调度解空间的映射方法和置换空间的搜索算法两方面进行了研究.提出了一种时间窗优先的置换序列映射算法,并证明该映射算法可以将置换序列映射到调度解空间上的最优解.提出了一种遗传随机搜索算法,基于有记忆功能的随机邻域搜索,在置换空间上搜索产生优化调度的置换序列.仿真计算表明,遗传随机搜索算法可以增强遗传算法的局部搜索能力,在搜索结果上平均获得了2.72%的改进.     

警戒雷达被干扰时探测范围的实时计算方法

目前对警戒雷达抗干扰能力的研究大多以效能评估为主,具体探测范围要通过雷达抗干扰实验实际测量获得,不仅成本高、测量数据量大.而且不易实现.针对现代战争中警戒雷达所处的复杂电子干扰环境,给出了机动警戒雷达被多个远距离支援干扰机干扰时探测范围的实时仿真计算方法,对警戒雷达的威力范围或者干扰的压制范围作出定量估算,在这对于研究远距离支援干扰的时机方法和评估雷达的抗干扰性能均具有重要意义.该方法已应用于模拟训练系统中,并获得了令人满意的效果.     

一类多对二随机格斗中的最优射击策略

射击策略的选择在随机格斗中是一重要战术问题,当一方武器面临多个武器目标时,如何确定射击目标顺序的研究,显然是具有实际意义的。依据发射间隔服从负指数分布的多对一随机格斗中最优策略应满足的条件,推出求解此类多对一格斗最优策略的方法。进而研究了射击间隔服从此类分布的多对二随机格斗中处于劣势一方的射击策略选择问题,得出寻求最优射击策略的一般方法。     

军用导航技术发展趋势

现代战争的高技术特点要求武器系统装备精密导航系统来提供精确的导航信息 ,提高武器的战斗性能。论述了惯性敏感器发展技术、GPS技术、GPS/INS组合与抗干扰问题。发展高精度、低成本、抗干扰能力强的导航系统是未来军用导航系统发展的趋势