快速响应卫星电子系统等寿命设计方法

与传统卫星不同,快速响应卫星的任务具有很强的时效性,采用传统的按重要程度分配部件可靠性的设计方式,难以在最大程度上降低成本。因此引入工业领域的等寿命设计理念,以预定寿命为基础进行星载电子系统的部件选择和集成,使系统的生命周期与成本成正比,达到"快、智、廉"的目标。进一步,提出了一种基于遗传算法的即插即用星载电子系统等寿命优化方法,通过建立系统的非线性混合整数规划模型,对部件可靠性均方差和价格成本进行优化。此外针对卫星总体方案分配的体积、重量和可靠性约束,为算法设计了归一化满意度函数和Pareto解共享函数。仿真结果表明,算法表现出较好的收敛性和稳定性,在预定寿命期间能够在部件级有效消除可靠性短板,并实现良好的成本控制。     

冗余计算机结构的比较

就长寿命应用来说,计算系统功能模块采用交叉连接和部件备份的冗余概念预示。它比采用相同硬件的其它形式冗余概念有较高的可靠性.但多故障的容错限度仍不能达到百分之百.由模块式电源、处理机、输入/输出部件和小存貯块组成的功能模块以级备份,装入一共用的箱体内.这种使用现有模块的动态冗余技术会产生一种重量轻、体积小而可靠性高的计算系统.采用简单的模形把这种内部冗余概率预示与外部形式和门级形式的冗余结构相比较.     

过驱动轮控卫星的动态控制分配方法

反作用飞轮在卫星姿态控制中具有重要作用,配置3个以上飞轮的卫星构成一类过驱动系统,能够提高姿态控制系统的可靠性.针对期望控制力矩到冗余飞轮的指令分配问题,提出了一种基于伪逆法的动态控制分配方法,并针对传统伪逆法难以考虑飞轮最大力矩等物理约束问题,采用零空间方法对传统伪逆法给出的分配结果进行了修正.基于稳定控制模式下姿态...     

涵道风扇式无人机的优先级控制分配

涵道风扇式无人机是一种冗余配置操纵面的飞行器，其控制分配问题通常使用伪逆法求解，然而伪逆法不能对任意可达的期望力矩都返回容许控制，使冗余的操纵面牺牲了部分控制能力。提出一种优先级控制分配方法，该方法先对期望力矩进行矢量分解并划分优先级，再求解约束最优化问题得到容许控制。相比于伪逆法，所提出的方法可对更大范围的期望力矩返回容许控制，而且当期望力矩不可达时，可以防止系统因执行器饱和而产生输出耦合。将所提出的方法应用到涵道风扇式无人机的控制分配中，仿真及飞行试验验证了该方法的有效性。     

任务可靠性指标分配的比例组合法及评分分配法

提出了一种工程化的任务可靠性指标分配的方法。分析了任务可靠性分配的实质,把适用于基本可靠性指标分配的比例组合法与评分分配法的原则拓广到任务可靠性指标的分配,提出了工程化的任务可靠性指标分配方法,给出了表格化、规范化的工作程序,并讨论了这种工程处理方法的精度、收敛性等特点。     

直升机动部件结构系统的疲劳寿命可靠度分配方法

本文引入一种称之为模糊重要度分配的直升机动部件结构系统的可靠度分配方法。这种方法利用模糊数学原理来处理各因素对可靠度分配的综合作用。解决了直升机动部件因可靠性统计数据的缺乏而难于有效地进行可靠度分配的困难,给出了一个适用于直升机动部件结构系统疲劳寿命可靠度分配的工程方法。     

基于Bayes方法的民机冗余系统可靠性评估

民机中常通过冗余设计提高系统的可靠性,研究冗余系统的可靠性评估具有工程实用性。民机故障发生具有随机性,本文采用马尔可夫链描述民机冗余系统的状态变化;考虑到民机可靠性信息较少,要充分利用多源信息,运用Bayes方法对两设备组成的冗余系统进行可靠性评估。假定设备故障间隔和维修时间均服从指数分布,在不同的先验分布下,评估了该冗余系统的平均无故障工作时间,并计算了相应的稳态可用度。针对具体数值例,采用蒙特卡罗仿真方法,评估了民机冗余系统可靠性,并对仿真结果进行了分析。     

基于零空间的改进直接分配法

直接分配法是解决操纵面冗余飞行器控制分配的一种有效方法,但直接分配法只能对指定方向上误差最小目标进行优化,这种缺点限制了直接分配法的应用。零空间可以在保持转矩不变的前提下对控制量进行调节,利用这种特性,在三维转矩直接分配的基础上,通过对零空间坐标K进行数学规划可以使其他性能指标达到最优。推导证明,控制量最小问题和阻力最小问题分别可以转化为对坐标K的线性规划与二次规划问题。仿真结果表明,给出的基于零空间的改进直接分配法可以实现控制量最小和阻力最小控制分配。     

基于自适应粒子群算法的航天测控系统任务可靠性分配

采用测控时序图描述任务时序逻辑关系,建立了各阶段的任务可靠性模型,讨论了可靠性分配时的约束条件和分配目标,从而构建了航天测控系统任务可靠性分配模型.在此基础上,设计了自适应粒子群算法,算法在迭代过程中通过惯性权重系数ω进行自适应调整,初始时能快速搜索全局解,后期能有效地搜索局部解.通过算例仿真,表明自适应粒子群算法在用于航天测控系统任务可靠性分配问题时具有分配结果优、收敛速度快等优点.      

高稳定高可靠多平台兼容RTK精密定位系统设计与实现

针对RTK精密定位系统存在的稳定性差、可靠性低、系统兼容能力低等问题,提出了高稳定高可靠多平台兼容RTK精密定位系统设计方法。该系统基于冗余式方法设计GNSS定位单元,以提高系统兼容性;基于工作距离设计冗余式修正信息交互方式,并设计了基于ARM+DSP架构的AM5728实时解算RTK修正信息,通过复合型高速通信链路共享信息。以精密标定点为参考测试其定位精度并采用CEP评估其定位精准性,评估结果表明,CEP=0.0071m,说明定位精度高且可靠性好,解决了稳定性差、可靠性低、系统兼容能力低的问题,有效弥补了RTK精密定位系统领域受限的不足。     

基于矩化GO法的某型电动飞机扰流板系统可靠性

扰流板冗余系统提升了新能源电动飞机的可靠性。采用GO法建立电动飞机扰流板系统可靠性模型,设计SIMULINK仿真界面,针对操作符11给出一种新的运算模块。针对扰流板冗余系统设计一种矩化操作符,给出运算流程,有效减少传统GO法在冗余系统建模工作量,利用故障树分析法对结果进行验证。结果表明,本文提出的方法切实可行,为新能源电动飞机扰流板系统可靠性分析提供了新的思路。     

基于布谷鸟搜索算法的一类变体飞行器容错控制

针对一类存在执行机构故障的分布式结构变体飞行器的控制分配问题,结合整数规划理论,提出一种基于布谷鸟搜索算法的容错控制方法。首先,设计虚拟控制指令,使得系统状态能够很好地跟踪参考模型;然后,将执行器概率性故障与饱和约束转换为整数规划问题中决策变量的约束,从而将执行器控制分配问题转化为一类整数规划问题;最后,采用改进的布谷鸟搜索算法进行求解,得到实际的执行器控制分配指令。仿真结果表明,在执行器存在概率性故障的情况下,该容错控制方法较无容错策略的情况能够有效提升系统的跟踪性能;与遗传算法相比,该算法得到的执行器控制分配结果更加精确。     

多目标非线性控制分配方法研究

 提出了一种新的多目标非线性规划控制分配方法,对其理论基础、建模与求解过程进行了详尽描述, 并给出了多目标非线性控制分配的解的评价指标及评价方法。该方法不依赖于伪控制指令与广义操纵面偏转角度之间呈线性关系这一假设,直接处理非线性控制分配问题,并充分利用冗余操纵面,实现不同飞行条件和任务下对多种目标的综合权衡分配。仿真结果表明该方法具有较高的精度,能很好地处理故障情况下的控制分配问题,为控制重构提供了算法保证。     

高稳定高可靠多平台兼容RTK 精密定位系统设计与实现

针对RTK精密定位系统存在的稳定性差、可靠性低、系统兼容能力低等问题，提出了高稳定高可靠多平台兼容RTK精密定位系统设计方法。该系统基于冗余式方法设计GNSS定位单元，以提高系统兼容性；基于工作距离设计冗余式修正信息交互方式，并设计了基于ARM+DSP架构的AM5728实时解算RTK修正信息，通过复合型高速通信链路共享信息。以精密标定点为参考测试其定位精度并采用CEP评估其定位精准性，评估结果表明，CEP=0.0071m，说明定位精度高且可靠性好，解决了稳定性差、可靠性低、系统兼容能力低的问题，有效弥补了RTK精密定位系统领域受限的不足。     

对称容错多重处理机的系统结构P件

为了故障检测和瞬时故障屏蔽的目的,提出了混合冗余多重处理机,每个处理机件和每个存(贝宁)模块是三重的。重新配置允许用备件代替失效件,并允许在备件耗尽后库存件重新组合。能容纳任意数目的处理件和存(贝宁)模块。混合冗余总线系统使处理机和存(贝宁)器互连,在那里总线的最初冗余是个设计参数。称为总线管理件(BGU)的舌门电路于许多地方,控制重新配置和测试,从而消除同时发生在一个模块上的失效事件的敏感性。重点应放在动态测试上,这种方法比其它容错计算机系统简单。用语索引——总线分配和转换、数字控制系统,故障检测,容锚计算机、高可系统,混合冗余,多重处理机、系统测试。     

复杂串、并联系统的可靠性分配方法

根据串联系统中分系统相对复杂度越低,对其可靠性要求也就越高;并联系统中分系统相对重要程度越高、相对复杂程度越低,对其可靠性要求也就越高的原则,在传统的考虑重要度与复杂度可靠性分配方法基础上,提出了一种更易于设计实验及现场记录获取数据的适用于复杂串、并联系统的可靠性分配方法。基于此方法开发的软件已经应用于工程实际工作,并获得了良好的效果。     

起落架可靠度分配方法研究

用５种可靠度分配方法,按规定的可靠度指标对飞机前起落架的各零组件进行了分配。并对这几种分配方法进行了讨论,最后提出了简单易行且符合实际的比例分配法可作为对飞机进行可靠性设计时使用的最佳分配方法     

军用飞机无维修工作期参数分解方法研究

 针对目前军用飞机设计中无维修工作期(Maintenance-free Operating Periods, MFOP)指标无法分解和落实的问题,通过对基本可靠性、故障预测、系统重构和冗余设计等影响军用飞机MFOP实现的主要因素进行分析和数理建模,提出了一种军用飞机MFOP参数的分解流程和方法,为MFOP由使用参数(使用要求)向合同参数(设计要求)的分解提供初步的方法基础,能够为军用飞机的MFOP指标分析论证和基于MFOP的飞机可靠性设计工作提供一定的理论指导.     

TMR计算机系统瞬时故障的纠错技术

介绍了一种专用于瞬时故障环境的纠错方案；说明了它的体系结构及工作原理；介绍了该系统的工作过程。根据该系统的工作原理，建立了数学模型，计算了该系统的可靠性。把它与具有相同的参数的单机系统、三楼冗余系统的可靠性进行了比较，证明了该系统具有较高可靠性。     

民机复杂系统任务可靠性指标分配方法研究

系统可靠性指标分配,是指将型号研制任务书中规定的可靠性指标,按一定的方法和程序,自上而下,逐级分配给各系统、分系统和机载设备。可靠性指标分配,包括基本可靠性指标分配和任务可靠性指标分配。基本可靠性指标分配技术比较成熟,常用的分配方法有等分配法、评分分