基于擴(kuò)展故障樹的作戰(zhàn)系統(tǒng)故障模型研究及應(yīng)用.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)被廣泛應(yīng)用到國防建設(shè)的多個(gè)領(lǐng)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(diǎn)。作戰(zhàn)系統(tǒng)能對戰(zhàn)場中的兵力信息和作戰(zhàn)信息進(jìn)行快速、有效的控制和指揮，在軍事戰(zhàn)場中的作用已經(jīng)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(gè)戰(zhàn)場難以控制，造成重大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)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(kuò)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(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，在時(shí)間域內(nèi)處理復(fù)雜活動(dòng)，故障描述都涉及到事件之間的時(shí)間因素，而傳統(tǒng)的故障樹不具備直觀描述這種時(shí)間因素的能力。提出基于擴(kuò)展類圖和活動(dòng)圖的時(shí)間約束故障樹生成方法，在原有故障樹定義的基礎(chǔ)上增加了時(shí)間約束故障樹的語義描述，設(shè)計(jì)了擴(kuò)展類圖和活動(dòng)圖到時(shí)間約束故障樹的轉(zhuǎn)換規(guī)則，基于轉(zhuǎn)換規(guī)則和時(shí)間提取規(guī)則設(shè)計(jì)擴(kuò)展故障樹生成算法，通過遍歷類圖和活動(dòng)圖自頂向下生成帶時(shí)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(jié)

3、構(gòu)故障以及不能描述時(shí)間約束行為的問題，并實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展故障樹的自動(dòng)生成。
　　其次，針對傳統(tǒng)故障樹不能分析故障傳播時(shí)間的問題，根據(jù)故障樹的擴(kuò)展語義提出了時(shí)間約束故障樹分析方法。給出了時(shí)間約束邏輯門和事件平均轉(zhuǎn)移率、輸入事件到輸出事件傳播率和到達(dá)率的計(jì)算方法。設(shè)計(jì)了故障樹基本事件和最小割集到達(dá)頂事件的傳播率和到達(dá)率的算法，該算法遍歷故障樹中每個(gè)節(jié)點(diǎn)獲得基本事件時(shí)間重要度和最小割集到達(dá)率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明提出的時(shí)序分析方法可以為故障診斷和預(yù)防提

4、供理論基礎(chǔ)。
　　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(quán)威性系數(shù)和一致性系數(shù)確定專家的置信度。運(yùn)用概率偏差方法求解S型曲線的可調(diào)參數(shù)，基于可調(diào)參數(shù)和置信度來校準(zhǔn)故障樹基本事件的模糊失效概率，并對故障樹進(jìn)行定量模糊分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)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(shí)際。
　　最后，基于提出的擴(kuò)展故障樹生成方法和分