基于擴展故障樹的作戰(zhàn)系統(tǒng)故障模型研究及應用.pdf

1、隨著計算機技術的不斷發(fā)展，計算機軟件技術被廣泛應用到國防建設的多個領域中，如航海、航空和航天等。作為軍事系統(tǒng)中重要組成部分之一的作戰(zhàn)系統(tǒng)也成為研究的重點。作戰(zhàn)系統(tǒng)能對戰(zhàn)場中的兵力信息和作戰(zhàn)信息進行快速、有效的控制和指揮，在軍事戰(zhàn)場中的作用已經越來越重要。但是在戰(zhàn)爭中，一旦作戰(zhàn)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，整個戰(zhàn)場難以控制，造成重大的人員傷亡和經濟損失。因此，作戰(zhàn)系統(tǒng)的故障建模與分析顯得極為重要，本文研究基于擴展故障樹的作戰(zhàn)系統(tǒng)故障模型。
　　首先

2、，作戰(zhàn)系統(tǒng)作為實時控制系統(tǒng)，在時間域內處理復雜活動，故障描述都涉及到事件之間的時間因素，而傳統(tǒng)的故障樹不具備直觀描述這種時間因素的能力。提出基于擴展類圖和活動圖的時間約束故障樹生成方法，在原有故障樹定義的基礎上增加了時間約束故障樹的語義描述，設計了擴展類圖和活動圖到時間約束故障樹的轉換規(guī)則，基于轉換規(guī)則和時間提取規(guī)則設計擴展故障樹生成算法，通過遍歷類圖和活動圖自頂向下生成帶時間約束的故障樹。該算法能夠解決傳統(tǒng)故障樹不能充分反映系統(tǒng)靜態(tài)結

3、構故障以及不能描述時間約束行為的問題，并實現(xiàn)擴展故障樹的自動生成。
　　其次，針對傳統(tǒng)故障樹不能分析故障傳播時間的問題，根據(jù)故障樹的擴展語義提出了時間約束故障樹分析方法。給出了時間約束邏輯門和事件平均轉移率、輸入事件到輸出事件傳播率和到達率的計算方法。設計了故障樹基本事件和最小割集到達頂事件的傳播率和到達率的算法，該算法遍歷故障樹中每個節(jié)點獲得基本事件時間重要度和最小割集到達率。實驗結果表明提出的時序分析方法可以為故障診斷和預防提

4、供理論基礎。
　　然后，針對傳統(tǒng)故障樹模型模糊綜合評估中很少考慮專家評估的可信度問題。提出基于置信度的S型曲線模糊失效概率確定方法，引入專家權威性系數(shù)和一致性系數(shù)確定專家的置信度。運用概率偏差方法求解S型曲線的可調參數(shù)，基于可調參數(shù)和置信度來校準故障樹基本事件的模糊失效概率，并對故障樹進行定量模糊分析。實驗結果表明該模糊失效概率確定方法使基于不確定性條件下的故障診斷更符合客觀實際。
　　最后，基于提出的擴展故障樹生成方法和分