一種基于CMSR的導(dǎo)彈發(fā)射飛行可靠度評(píng)估方法

陳學(xué)忠

摘 要：導(dǎo)彈裝備屬于典型的多個(gè)單元組成的復(fù)雜系統(tǒng)，其可靠性評(píng)估可以直接利用系統(tǒng)的試驗(yàn)信息進(jìn)行評(píng)估。但改進(jìn)型導(dǎo)彈系統(tǒng)的試驗(yàn)信息有限，僅利用試驗(yàn)信息進(jìn)行可靠性評(píng)估其可靠度置信下限較低，置信度也不高，不能客觀反映改進(jìn)型導(dǎo)彈系統(tǒng)固有的可靠性水平。該文通過利用改進(jìn)型導(dǎo)彈的試驗(yàn)信息，新研、改進(jìn)部分的試驗(yàn)信息，以及原型設(shè)備的試驗(yàn)信息，進(jìn)行基于CMSR法的導(dǎo)彈發(fā)射飛行可靠度綜合評(píng)估，能有效反映改進(jìn)型導(dǎo)彈的可靠性水平。

關(guān)鍵詞：CMSR；改進(jìn)型導(dǎo)彈；發(fā)射飛行可靠度

中圖分類號(hào)：TJ76 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

武器裝備根據(jù)已定型的產(chǎn)品使用情況和作戰(zhàn)能力，可能提出改進(jìn)升級(jí)措施，從而提升武器系統(tǒng)的整體戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能。通過改進(jìn)升級(jí)，可有效提升裝備性能和縮短研制周期。因此，導(dǎo)彈改進(jìn)后其可靠性是否符合要求，需進(jìn)行改進(jìn)型導(dǎo)彈的發(fā)射飛行可靠度評(píng)估。導(dǎo)彈裝備屬于典型的多個(gè)單元組成的系統(tǒng)，其可靠性評(píng)估可以像單元一樣直接利用系統(tǒng)的試驗(yàn)信息進(jìn)行評(píng)估。但是，系統(tǒng)的試驗(yàn)信息，特別是像改進(jìn)型導(dǎo)彈這樣的大型復(fù)雜系統(tǒng)的試驗(yàn)信息有限，有的甚至只進(jìn)行幾次試驗(yàn)，其評(píng)估結(jié)果可靠度置信下限較低，置信度也不高，不能很好地反映這類系統(tǒng)的固有可靠性水平。然而，對(duì)組成導(dǎo)彈復(fù)雜系統(tǒng)的各級(jí)功能單元分別進(jìn)行試驗(yàn)卻相對(duì)容易，導(dǎo)彈系統(tǒng)及其組成單元的各級(jí)功能單元級(jí)別越低，試驗(yàn)件數(shù)和次數(shù)越多。因此，開發(fā)了系統(tǒng)可靠的金字塔式試驗(yàn)程序，即所謂金字塔模型。將下一級(jí)各功能單元試驗(yàn)信息向上一級(jí)折合，再把折合信息與上一級(jí)試驗(yàn)信息綜合，進(jìn)行各級(jí)系統(tǒng)可靠性綜合評(píng)估。這樣，就可用較少次數(shù)的導(dǎo)彈系統(tǒng)試驗(yàn)對(duì)導(dǎo)彈系統(tǒng)的高可靠性做出較高置信度的評(píng)估。

1 評(píng)估數(shù)據(jù)來源

改進(jìn)型產(chǎn)品的部分分系統(tǒng)或組合是借用了前一產(chǎn)品的系統(tǒng)，由于前產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)行過鑒定試驗(yàn)，因此，在對(duì)改進(jìn)型產(chǎn)品進(jìn)行可靠性評(píng)估時(shí)，為進(jìn)行改進(jìn)的產(chǎn)品提供有效的驗(yàn)前信息。

改進(jìn)型導(dǎo)彈的可靠性評(píng)估需要充分收集導(dǎo)彈壽命周期內(nèi)的試驗(yàn)信息、靶試信息，以彌補(bǔ)僅靠系統(tǒng)試驗(yàn)的信息不足問題，盡可能提高導(dǎo)彈裝備可靠性評(píng)估結(jié)果的置信度，較好地反映導(dǎo)彈裝備固有可靠性水平。

導(dǎo)彈裝備可靠性評(píng)估的數(shù)據(jù)來源包括飛行試驗(yàn)信息；可靠性、環(huán)境試驗(yàn)信息；測(cè)試、調(diào)試信息；相似產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息。

2 導(dǎo)彈發(fā)射飛行可靠度評(píng)估模型

采用金字塔式可靠性綜合評(píng)估，將導(dǎo)彈各分系統(tǒng)以及分系統(tǒng)功能單元單獨(dú)可靠性試驗(yàn)信息，按照系統(tǒng)、分系統(tǒng)可靠性邏輯模式，進(jìn)行導(dǎo)彈級(jí)、分系統(tǒng)級(jí)折合，作為導(dǎo)彈、分系統(tǒng)的試驗(yàn)信息，再與導(dǎo)彈、分系統(tǒng)試驗(yàn)信息綜合。

金字塔式可靠性綜合評(píng)估方法如下：1）根據(jù)各功能單元的可靠性信息，CMSR法綜合為該分系統(tǒng)的可靠性折合信息，將此折合試驗(yàn)信息與分系統(tǒng)試驗(yàn)信息進(jìn)行綜合，得到該分系統(tǒng)的綜合信息；2）根據(jù)導(dǎo)彈分系統(tǒng)試驗(yàn)信息，CMSR法綜合為導(dǎo)彈的可靠性折合信息，將此折合信息與導(dǎo)彈攔截試驗(yàn)信息進(jìn)行綜合，得到導(dǎo)彈的綜合試驗(yàn)信息；3）根據(jù)導(dǎo)彈中各級(jí)可靠性綜合信息，求出給定置信度下的導(dǎo)彈可靠性置信下限。

3 算例

某改進(jìn)型導(dǎo)彈發(fā)射飛行可靠度評(píng)估結(jié)合地面試驗(yàn)、飛行試驗(yàn)、原型飛行試驗(yàn)信息進(jìn)行。

3.1 可靠性評(píng)估方案

導(dǎo)彈發(fā)射飛行可靠度評(píng)估采用試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和使用數(shù)據(jù)相結(jié)合的評(píng)估方法。由于導(dǎo)彈的靶試試驗(yàn)信息較少，因此，可靠性評(píng)估以飛行靶試期間發(fā)生的故障為基礎(chǔ)信息，采用飛行試驗(yàn)信息結(jié)合新研彈上設(shè)備可靠性鑒定試驗(yàn)信息、飛行試驗(yàn)期間測(cè)試信息、原型導(dǎo)彈列裝的飛行試驗(yàn)信息進(jìn)行折合。

3.2 導(dǎo)彈發(fā)射飛行可靠度評(píng)估

導(dǎo)彈由火化工品和彈體結(jié)構(gòu)4個(gè)成敗型分系統(tǒng)，探測(cè)、控制和信息交換等4個(gè)指數(shù)壽命型分系統(tǒng)串聯(lián)組成。試驗(yàn)信息處理如下。

3.2.1 導(dǎo)彈飛行試驗(yàn)信息處理

將導(dǎo)彈飛行試驗(yàn)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，明確導(dǎo)彈飛行的成功次數(shù)和失敗次數(shù)。

3.2.2 飛行試驗(yàn)期間測(cè)試信息處理

統(tǒng)計(jì)飛行試驗(yàn)期間的導(dǎo)彈或彈上分系統(tǒng)測(cè)試信息，綜合測(cè)試次數(shù)，單元測(cè)試次數(shù)，并考慮環(huán)境影響因子的影響，最終轉(zhuǎn)換為成功次數(shù)和失敗次數(shù)。

3.2.3 改進(jìn)設(shè)備的可靠性試驗(yàn)信息處理

將彈上改進(jìn)設(shè)備的可靠性試驗(yàn)期間測(cè)試次數(shù)，結(jié)合飛行試驗(yàn)期間測(cè)試次數(shù)，轉(zhuǎn)換為成功次數(shù)和失敗次數(shù)。

3.2.4 原型導(dǎo)彈飛行試驗(yàn)信息處理

統(tǒng)計(jì)分析原型導(dǎo)彈飛行試驗(yàn)信息，明確導(dǎo)彈飛行的成功次數(shù)和失敗次數(shù)。

3.2.5 評(píng)估

在置信度為0.7下的導(dǎo)彈發(fā)射飛行可靠度置信下限RL計(jì)算如下。

3.2.5.1 成敗型

4 結(jié)語

該文建立了以數(shù)據(jù)折合、逐級(jí)向上數(shù)據(jù)綜合以及CMSR綜合評(píng)估為主要流程的自下而上綜合評(píng)估方法。通過利用改進(jìn)型導(dǎo)彈試驗(yàn)信息，新研、改進(jìn)部分試驗(yàn)信息以及原型試驗(yàn)信息，展開了導(dǎo)彈可靠性數(shù)據(jù)處理和綜合評(píng)估，能有效反映改進(jìn)型導(dǎo)彈系統(tǒng)可靠性水平，為導(dǎo)彈設(shè)計(jì)鑒定提供依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]劉春和，陸祖建.武器裝備可靠性評(píng)定方法[M].北京：中國(guó)宇航出版社，2009.