一种不同阶段的可靠性试验数据融合方法与流程

本发明涉及武器性能研究，具体为一种不同阶段的可靠性试验数据融合方法。

背景技术：

1、防空反导武器及地面压制武器主要由电子设备、光电设备以及机械设备等组成，对它们进行可靠性评估，需要充分利用多个设备不同阶段的可靠性试验数据，对性能的研究包括多个阶段，例如，性能试验阶段、作战试验阶段和在役考核阶段，性能试验阶段，需要在不同环境应力条件下进行环境应力筛选试验、可靠性增长试验、可靠性鉴定/验收试验等，作战试验阶段，需要在实际使用条件下进行使用可靠性试验，通过试验获取数据能够对武器的实际性能进行分析研究，对军事运用提供指导；

2、但是目前在不同阶段的试验数据存在差异，在进行性能分析时，不同阶段的数据分析差异大，因此需要一种能够将不同阶段的可靠性试验数据融合的方法，获取准确的综合性的评价。

技术实现思路

1、本发明提供一种不同阶段的可靠性试验数据融合方法，可以有效解决上述背景技术中提出目前在不同阶段的试验数据存在差异，在进行性能分析时，不同阶段的数据分析差异大的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种不同阶段的可靠性试验数据融合方法，包括如下步骤：

3、s1、进行环境应力试验和分析，确定环境应力；

4、s2、进行环境因子折合研究；

5、s3、可靠性试验数据采集和有效性分析；

6、s4、可靠性试验数据融合；

7、s5、基于可靠性融合数据开展可靠性综合评价。

8、根据上述技术方案，所述s2中，通过专家评分法和相似产品法，进行对比分析，折合到作战阶段的标准环境，为扩大数据量，将相似装备的试验数据作为一个整体来计算环境因子；

9、作战试验阶段，通过采集相似装备和产品服役期间各项试验、运输、贮存和作战演习的环境数据，经过对比分析和研究，采用专家评分法确定比例系数，并参照环境类型和对应系数，折合算到研究对象作战环境的标准环境；

10、相似装备数据扩充法：利用同类、相似产品的试验数据，根据变环境的可靠性综合评估模型，解算出不同试验环境相对作战试验阶段标准使用环境的环境因子；

11、作战试验中，装备在不同环境应力中进行试验，此时母体不变，作战试验是综合环境，折算到标准环境时数据缺乏，此时需要用专家评分法；

12、专家评分法：将试验环境按温度、湿度、振动环境因素细分，通过有经验的专家和专业技术人员，对影响产品可靠性的各种环境因素进行评分，来综合计算出其它环境相对该种环境的环境因子，下面步骤给出获取环境因子的方法；

13、评分因素：温度、湿度、振动环境因索；

14、评分原则：各种因素的评分值范围为1-10，分值越高说明该因素对该产品可靠性的影响越恶劣；

15、专家评分法步骤：

16、1、编制评分表，实际值根据各试验的实际环境数据填写；

17、2、专家打分，专家根据评分原则打分；

18、3、编制汇总表，计算环境因子；

19、环境因子计算表记录的数据包括：

20、温度评分值ri1；

21、湿度评分值ri2；

22、振动评分值ri3；

23、分数ωi；

24、评分系数ci＝ωi/ω*；

25、环境因子ki；

26、记录的各项数据的意义如下：

27、ri1、ri2、ri3是计算得出的，计算方法是采用去掉一个最高分，去掉一个最低分，取剩下专家的评分值的均值；

28、ωi是第i个试验的评分值，

29、ci是第i个试验的评分数，ci＝ωi/ω*；

30、ω*为标准作战试验环境的评分数；

31、标准环境试验的评分系数为1；

32、环境因子k*＝1；

33、ki为第i个试验的环境因子。

34、根据上述技术方案，所述s1中，环境应力包括温度应力、湿度应力和振动应力；

35、所述温度应力的基本参数包括上限温度、下限温度、上限温度保温时间、下限温度保温时间、温度变化速率和循环次数；

36、所述湿度应力试验和温度应力试验一起进行，选择相对湿度95％，随温度试验进行测试，判断设备的故障情况；

37、所述振动应力的基本参数包括频率范围、加速度功率谱密度psd、振动时间和振动轴向数；

38、选定作为输入的振动频谱，对被试品进行振动测定，确定共振频率、优势频率和产品中相应情况，根据产品响应频率，调整振动输入；

39、作战试验中，防空反导武器以及地面压制武器作为一个整体，在整个使用周期内需要经历包括运输、存储、试验在内的环节，在这一系列的环节中，装备要承受温度、湿度、振动多种环境应力的共同作用，因此，装备在使用过程中的各个阶段，要承受来自多种环境应力的共同作用，其发生的故障也是这些环境应力共同作用的结果；

40、作战试验中，环境应力试验配置自动数据采集系统，振动应力试验中，装备使用中的振动即为它的外加应力；

41、将温度应力的上下限的分别设定为50℃和-40℃，在进行综合环境应力的温度应力设计时，将电子产品本身的变温率设定3℃/min-5℃/min；

42、湿度应力设定为95％上限；

43、专项测试中，将装备以最高速度通过砂石路的振动作为振动应力。

44、根据上述技术方案，所述s3中，可靠性评估是以数据为基础的，数据分析方法依赖于所收集的可靠性数据；

45、可靠性数据采集的流程包括：可靠性试验分析、数据需求整理、数据采集方案制定和数据采集；

46、对于性能试验阶段的可靠性数据采集主要采用引接的方式，温度、湿度和振动数据可以比较准确测量出来，能够满足测试精度要求；

47、对于作战试验阶段的可靠性数据采集，需贴近被测部件进行测量，必要时需通过总线获取实时数据；

48、测量振动数据时，装备上各部件的振动根据实际情况发生改变，需要进行全时测量，以计算振动对装备可靠性的影响；

49、可靠性试验数据主要通过基于日志采集工作时间、基于fracas采集故障信息的方式，试验数据主要分为历史数据和现场数据，历史数据的可信度是和现场数据相比较而言的，通过历史数据与现场试验数据进行相容性检验保证历史数据的有效性；

50、在对历史试验数据进行相容性检验时，若总体的分布函数形式己知，则可以使用参数方法进行总体相容性检验，若总体的分布函数形式未知，则用非参数方法进行相容性检验。

51、根据上述技术方案，所述s4中，为了提高评估精度的有效途径是设法增加信息量，将验前信息中各种试验的试验数据甚至相似产品的历史数据都纳入进来进行综合考虑，进而选用bayes方法融合各种信息。

52、根据上述技术方案，所述s5中，综合评价包括系统综合评估和装备作战试验可靠性评估方法；

53、系统综合评价：

54、防空反导武器及地面压制武器作战试验过程中，采集了电子系统、光电系统及机械系统各分系统的可靠性数据，运用性能试验期间的先验历史数据和相似装备数据进行充分融合，得到各分系统的可靠性评估结果；

55、装备作为一个系统，需从各分系统出发，向上综合得到系统的综合评估结果，系统综合评估主要采用l-m法、mml法、cmsr法；

56、装备作战试验可靠性评估方法：

57、对装备应用金字塔式综合评估方法进行可靠性评估时，首先运用l-m法、mml法对同一层次设备单元试验数据进行折合，以获得该层设备的等效试验数据，然后逐层折合直到系统最顶层，获得系统先验试验数据，最后结合系统作战试验数据对系统进行可靠性评估，在将设备单元试验数据折合为上一层级等效试验数据时，分成串联、并联和混联的情况分别加以研究；

58、由于装备包含有多个系统，因此需拟研究设备在不同的连接方式情况下系统的bayes可靠性评估，形成完备的系统可靠性评估体系。

59、根据上述技术方案，所述s5中，系统可靠性评估体系的主要步骤如下：

60、a1、根据多类型设备的后验分布，计算相应设备可靠度的各阶后验矩；

61、a2、根据系统的可靠性模型，构建系统可靠性结构函数，计算系统可靠度的各阶先验矩；

62、a3、求解系统先验分布；

63、a4、依据装备的作战试验现场数据，并结合系统可靠度的先验分布，可求出系统可靠度的后验分布；

64、a5、运用系统后验分布对系统进行可靠性评估。

65、与现有技术相比，本发明的有益效果：

66、通过在不同阶段对环境应力试验和分析，确定环境应力，并对环境因子折合研究，对可靠性试验数据进行采集和有效性分析，对不同阶段的可靠性试验数据进行融合，最后对装备系统进行综合评价，从而实现了对不同阶段数据的融合，对装备系统的评价更加综合全面，对武器性能的研究结果更加准确。