靶场测量系统可靠性定量评估参量体系构建研究

靶场测量系统可靠性定量评估参量体系构建研究

郭振慧

63610部队新疆库尔勒841001

摘要：靶场测量系统的可靠性评估是试验任务准备质量评审的核心。现有测控系统中，系统可靠性评估是通过判断主要技术指标是否达标以及历史经验来定性判定，流于形式，缺乏科学性和准确性。本文分析了靶场测量系统可靠性评估的内容，建立了可靠度评估模型，在实际应用中，可以获得较为准确的可靠度数据。

关键字：靶场，测量系统，可靠性评估

1、引言

靶场测量系统的可靠性评估是靶场实验可靠性工程的重要内容，是试验任务准备质量评审的核心。现有测控系统中，系统可靠性评估是通过判断主要技术指标是否达标以及历史经验来定性判定，流于形式，缺乏科学性和准确性，对靶场测量设备可靠性评估的特殊性认识不够。本文分析了靶场测量系统可靠性评估的内容，建立了可靠度评估模型，在实际应用中，可以获得较为准确的可靠度数据。

2、靶场测量系统评估内容及方案

2.1评估内容

靶场测控系统控制管理层系统评估的主要任务是在通信层、情报层、数据处理层基础之上，建立能够从单元到设备直至全系统、自下而上逐级对整个测控系统各个层次进行可靠度评估的体系，进而为指挥决策及装备保障提供科学的依据。测控系统可靠度需要通过实现计算机自动解算获得。测控系统可靠性评估常见问题，一类是评估某些测量设备工作正常(获取某些任务数据)的概率，另一类是评估链路组工作正常的概率。

2.2评估方案

靶场测量系统评估按照从部分到整体的次序从单元评估开始，逐级对系统、设备终端、测控系统进行评估。

对单元的评估可以采用两种方法，如果故障数据较完善的，采用统计分析的方法，从故障记录数据出发对其进行可靠度估计；如果故障数据缺失或尚未有故障数据的，采用概率模型的方法，从寿命分布、修理时间分布等有关信息出发，推断可靠性。在单元评估基础上按照网络模型对系统进行评估，依次对设备终端、对测控系统进行评估。

如果对某些测量设备工作正常的概率进行测量，则依据设备所包含的全部单元的可靠度及设备、各级分系统的节点关系，按照设备、一级分系统、二级分系统、…、系统、单元的顺序自上而下搜索，并应用系统模型逐级向上求解。

如果对链路组工作正常的概率进行测量，首先将问题细化为具体链路集(便于计算机实现)，然后求各链路的不交和；求使事件成立的集合，具体方法为从每条链路的不交和集中各取1个元素，取出的K个元素相容时，此K个元素的并集即为使事件成立集合的元素之一。最后计算可靠度。

3、评估模型参量体系构建

假设评估是在此次任务单机准备前进行，截至目前开机K次，参加任务N次。靶场测量系统参量体系构建如下：

4、测量系统测控模型构建

4.1单元测量系统可靠性评估

单元测量设备工作时间统计，当工作记录完善的情况下，工作时间为

4.2系统模型测量系统可靠性评估

进行系统可靠度评估时，首先对实际问题进行如下简化：

假设分系统是独立互不影响的；假设系统为二终端网络。

根据系统原理图、可靠性框图、可靠性网络图、最小路集、不交和和单元可靠度对测量模型的可靠度做出评估。

5、计算机程序构建

5.1单元可靠度分析

程序设计：输入：设备信息记录表；工作记录数据表；故障数据表；输出：、、。

程序流程如下：设置总体参数，从设备信息记录表中读取单元信息。如果有工作记录，统计工作时间；没有工作记录，计算工作时间。然后进行故障数据的判断，如果有故障数据，统计故障数据，分析故障数据并选择模型，计算参数，进行可靠度求解，得到结果并保存。如果没有故障数据，则直接选择模型，计算参数，进行可靠度求解，得到结果并保存。

假设对某设备上的一集成单元进行可靠度计算，获得故障数据为：812,706,916,415,1013,957,1208,1321,932+

5.2测控系统可靠度分析

分析某些测量设备工作正常的概率，过程如下：程序设计中输入为单元的可靠度值，设备及设备各级分系统的结构图(节点关系表)；输出为可靠度值。程序流程如下：从k=0开始，读取节点关系表，N[k]=节点数，n[k]=1。判断n[k]是否为单元，不是，k++继续读取节点；如果是，利用单元模型计算可靠度，n[k]++。判断n[k]=N[k]是否成立，如果成立，利用系统模型计算可靠度，如果不成立继续返回判断n[k]是否为单元。判断k是否等于0，如果是，则输出结果，不是，k--；n[k]++，继续返回进行n[k]=N[k]是否成立的判断。

测量链路组工作正常的概率，过程如下：

程序设计，输入为各终端可靠度；测控系统结构图(节点关系表)；输出为可靠度值。程序流程如下：将问题细化为K条链路组成的链路集，读取数据库(终端及单元可靠度表、节点关系，寻找第k条链路的最小路，并求最小路集的不交和，如果k=K，则求使事件成立的集合，计算可靠度；如果k与K不相等，继续寻找第k条链路的最小路。

6、总结

本文分析了靶场测量系统可靠性评估的内容，建立了可靠度评估模型，在实际应用中，可以获得较为准确的可靠度数据。但是对于如何在单元模型中更好的兼顾参考故障数据和理论平均无故障时间，以及在系统模型中，如何有效地纳入互不独立的单元和软件系统的可靠度评估，还需要在后续的研究中继续深入。

参考文献

[1]徐克俊，金星，郑永煌，复杂系统可靠性安全性评估与分析法[M]，北京：国防工业出版社，2006

[2]]周勇，李晓波，秦国领，靶场某测量设备数据采集单元可靠性设计[J]，国外电子测量技术，2014,10