混合不确定信息航天机构可靠性综合分析方法

为更加准确全面描述和分析航天机构的概率、非概率和模糊信息混杂模型的可靠性,提出非概率-模糊-概率信息统一的可靠性模型。在凸集非概率的基础上,结合模糊随机类信息,同时考虑机构系统的响应域落在失效域和不落在失效域两种情况下的可靠性度量。统一的可靠性模型运用基于凸集非概率模型、模糊割集方法和概率可靠度方法对非概率和模糊概率信息相容处理,然后对这两种情况分别进行可靠性分析。当系统的响应域落在失效域时,将统一模型中的区间信息用基于区间均匀分布的二阶拟合可靠性分析方法(SORM)进行分析,用蒙特卡罗仿真抽样方法计算统一模型的可靠度量化值。当系统的响应域不落在失效域时,将统一模型归一到凸集模型中,用凸集模型融合模糊和概率信息,并用HL-RF求解非概率可靠性指标。最后文章通过数值案例和某卫星天线双轴驱动机构的工程案例对提出的方法进行验证。     

非概率可靠性的工程应用研究

文章论述了非概率可靠性的提出、定义及发展现状等.对非概率可靠性的两种方法即稳健可靠性和区间可靠性的评估方法进行了对比,讨论了qmu(即裕量和不确定性的量化)方法与非概率可靠性的关系,给出了稳健可靠性在螺栓静强度分析中的应用实例,给出了区间可靠性在某库存部件的理化性能分析中的应用实例.     

卫星导航系统星座可用性分析

星座可用性指标是在用户层面上反映星座工作状态的重要指标.随着卫星在轨运行时间的增加,卫星的可靠性会不断降低,星座可用性也会随之下降.在考虑卫星故障概率的条件下,本文提出综合运用贝叶斯网和马尔科夫链进行星座可用性分析的方法,剖析了导航星座中卫星故障与导航应用服务中断之间的相互关系,简化了星座可用性的建模过程.结合中断分析数据,量化评估了星座可用性,并利用灵敏度分析找出星座薄弱环节.该方法可为导航星座设计方案优化权衡提供量化依据.     

稳健可靠性：概念、方法和应用

传统的可靠性是由概率定义的，认为“系统失效概率越小，系统越可靠”，针对这种概率可靠性要求较多的统计数据和结果难以验证等的固有缺陷，国外90年代提出了一种新的、非概率的可靠性概念，这种非概率可靠性认为“系统性能波动的范围越小，系统越可靠”。或者说“系统抗干扰的能力越强，系统越可靠”。这正是稳健性的概念，因此可以称之为稳健可靠性。对于不确定的信息较少、不确定程度较严重的工程问题，它是一种理想的不确定性分析模型。稳健可靠性概念的提出，为可靠性工程的发展开辟了新的途径。本文结合算例介绍了稳健可靠性的基本概念、解题思路、国内外研究近况和发展前景。     

高分三号卫星自主健康管理系统设计与实现

在分析遥感卫星自主健康管理需求和目标的基础上,对自主健康管理进行分级,提出高分三号(GF-3)卫星自主健康管理系统架构,设计可重配置的遥测在轨实时监测与量化管理系统,实现了标准化遥测监视表设计、可量化故障事件包设计、可量化统计事件包设计、故障和统计事件包自主生成条件、曲线比对功能等共性关键技术。GF-3卫星在轨运行结果表明:卫星能够在非地面干预的情况下自主对整星健康状态进行实时监测,并在故障发生时实施自主诊断、隔离和恢复,最大限度地保证卫星安全,有效提高卫星在轨自主运行的可靠性。     

一种与样本信息合理匹配的可靠性模型

针对随机变量具有一定的积累而又不足以确定概率分布的情况,提出了一 种新的基于分段均匀描述的可靠性模型。该模型在积累数据构成的各个子区间上,采用区间 不确定性情况下的非概率模型求得相应的非概率可靠性指标,并依据每个子区间内均匀分布 假设下非概率可靠性指标与概率可靠度的关系,求得每个子区间内无频率信息情况下基于均 匀分布描述变量不确定性时的概率可靠度。由于每个子区间在所积累的数据中出现的可能性 相等,因此可将每个子区间内的概率可靠度进行平均来得到结构的可靠度。与非概率可靠性 模型只利用了积累数据的最大值和最小值情况相比,此方法可以充分利用积累数据中包含 的不确定性信息,避免了非概率模型描述时过于保守的结果。与概率模型相比,本文方法利 用积累数据自然形成的子区间上的均匀分布描述,避免了关于分布的强假设以及分布参数估 计在小样本情况下的较大误差。算例表明,所提模型是一种介于概率与非概率可靠性模型之 间的合理方法,它可以与样本信息较好地匹配,从而合理地度量结构的安全程度。
     

药柱结构非概率可靠性分析的响应面法

根据药柱不确定参量的特点和基于区间分析的非概率可靠性方法,提出了基于均匀设计思想的药柱结构非概率可靠性分析的响应面法。同时,针对二次多项式响应面函数对边界点附近拟合效果相对较差的问题,提出适当扩大原变量区间进行抽样计算的措施。算例表明,该方法在保证计算精度前提下所需的抽样次数较少,且无需迭代,大大降低了药柱非概率可靠性分析的复杂程度,为试验数据较少情况下药柱结构可靠性评估提供了一种有效的分析方法。     

长寿命通信卫星的可靠性研究

在广泛调查国内外通信卫星工程资料的基础上,考察了它们的轨道性能与寿命情况,分析了影响卫星寿命和可靠性的因素。空间环境(特别是ESD,ID,SEU)是影响卫星性能和寿命的一个重要因素,本文就为避免和减少环境效应影响的工程方法,即“卫星的环境免疫工程”进行了探究。分析与确认影响卫星长寿命的关键项目,针对关键项目进行可靠性设计和控制,是整星长寿命的保证因素,本文结合工程实际问题研究了长寿命卫星的设计策略,对较成熟的设计经验作了综述,并对需进一步研究的课题作了探索。     

卫星产品可靠性设计原理概述

卫星产品 (诸如星载相机、返回式卫星的着陆回收系统、整个卫星 )的可靠性设计 ,是贯穿于卫星产品整个设计过程的一项重要工作。该项工作 ,不仅是卫星产品可靠性设计师的主要任务 ,也是卫星产品全体设计师的共同责职。对卫星产品设计师来讲 ,掌握卫星产品可靠性设计的基本原理很有必要。为此 ,文章对卫星产品可靠性设计的基本原理作一概述。1　卫星产品可靠性设计的性质和特点卫星产品是一类特殊的工程产品 ,其可靠性设计既具有普通工程产品可靠性设计的一般性质和特点 ,又具有不同于普通工程产品可靠性设计的特殊的个性。掌握这些共性和个…     

一种复杂载荷任务的卫星数据信息链设计

硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星用于实现宽能区X射线高灵敏度和空间分辨率巡天成像。针对HXMT卫星载荷种类多、工作状态多样、卫星数据信息传递实时性和同步性要求高的特点,分析了卫星数据信息链的基本过程,设计了卫星数据信息链系统。通过采取冗余设计、容错设计等方式,保证了数据信息传递的实时性和可靠性。地面测试和在轨运行结果表明:HXMT卫星数据信息链系统运行稳定,满足卫星使用需求。     

基于TANA函数的非概率可靠度分析方法

建立一种基于TANA(Two-Point Adaptive Nonlinear Approximation)函数的高效稳定非概率型可靠度分析方法。首先,对随机变量采用凸集合非概率多椭球模型进行描述,在可靠度指标法框架下,采用增强混沌控制(Enhanced Chaos Control,ECC)方法,在逼近最佳设计点时,利用两点自适应非线性逼近的TANA2函数拟合强非线性的功能函数,减少了可靠度分析中功能函数的调用次数,有效提高了算法的效率及稳定性。还对不同非线性程度的功能函数进行了可靠度求解以及优化的算例验证。     

基于在轨运行状态的卫星稳定性与可靠性研究

为解决卫星在轨运行故障率较高的问题,文章分析了卫星在轨运行的特点,定义了卫星在轨工作状态及其与系统稳定性变化的关系。研究表明:对在轨运行安全稳定状态进行控制,能使状态保持或向高级跃迁,可提升卫星稳态及可靠性。文章最后提出了提高卫星在轨运行稳定性与可靠性的在轨运行策略与技术方向。     

星箭适配器（PAF）隔振技术的进展

星箭适配器（PAF）隔振技术是指在不修改卫星原有结构的前提下,设计具有隔振效能的适配器或在适配器与星箭界面之间引入隔振装置,以隔离卫星发射阶段轴向或侧向的振动。该技术可以降低卫星的质量控制成本,提高卫星发射的可靠性。文章对星箭适配器隔振技术国内外研究进展进行了总结和评述,对美国CSA和欧空局EADS的产品做了介绍,并对我国星箭适配器隔振技术的未来发展途径提出了建议。     

一种星载软件在轨编程功能的设计和实现技术

对卫星姿轨控计算机软件在轨编程功能的设计和工程实现技术进行了研究，给出了在轨编程的原理、实现方法、可靠性设计、资源分配、接口要求和在轨编程的操作步骤。试验结果证明，提出的星载软件在轨编程原理和实现方法合理可行。     

星座系统的信息网络设计

多星组网、编队飞行是小卫星应用领域的发展趋势。与之相适应，卫星信息系统正从单星向多星网络化发展，形成一个具有优化拓扑结构、完善通信协议和管理调度机制的统一天基信息网络系统，以实现对协同工作的多星系统的飞行任务管理。文章针对星座系统信息网络的技术特点、拓扑结构设计、网络模型设计、协议设计和一体化设计方法进行了论述，并从工程角度出发，分析了设计过程中应着重解决的关键技术问题。     

一种通用振动夹具的设计

星上电子设备在振动试验中需要夹具转接,夹具的性能优劣直接影响到设备的可靠性。文章介绍了一种通用振动夹具的结构设计,并进行了仿真分析、仿真优化、试验验证,对夹具进行了讨论和总结。文章内容对星上电子设备及同类产品振动试验夹具的设计具有一定工程指导和参考价值。     

Sumbandilasat—An operational technology demonstrator

Technology advances in sensor, digital technology and a standardised modular satellite bus are enabling a new generation of 80 kg micro-satellites with a better than 6.5 m GSD multi-spectral performance, to be specified, built and deployed with a dedicated launch within 12 months. The result of the standardised modular bus is lower cost, higher reliability and fast deployment. Operational remote sensing with a micro-satellite is thus within reach of individual organisations for dedicated missions. Sumbandilasat (pioneer in the Venda language) is a second generation satellite technology building on the expertise obtained in the Sunsat small satellite programme. The components used to build Sumbandilasat are the result of a technology development program of more than 3 years. Sumbandilasat is an operational technology demonstrator with more than 90% newly developed or improved subsystems and a compact refractive imager as a precursor to the MSMISat satellite with the same multi-spectral band set. The scalable, standardised modular satellite bus architecture enables satellites with a mass of 80–450 kg to be adapted to the specific mission requirements with minimum new engineering effort.