一种基于行为仿真的舰船全任务剖面可靠度预计方法技术

本发明专利技术涉及一种基于行为仿真的舰船全任务剖面可靠度预计方法，属于船舶设计制造技术领域。本发明专利技术依据舰艇典型任务剖面内系统设备工作模式，建立行为模型；基于行为模型构建系统设备行为矩阵；依据系统设备通用质量参数模型，构建系统设备行为与可靠性联合矩阵；基于可靠性框图模型，定义任务剖面不同任务阶段的故障判据；基于行为与可靠性联合矩阵构建蒙特卡洛仿真框架。通过本发明专利技术在进行任务可靠性预计时，综合考虑设备可靠性、维修性和保障性等通用质量特性因素，更符合舰船实际使用情况，评估准确度更高；能够同时体现系统设备行为特征和可靠性特征，将复杂特征数字化；可以解决长周期全任务剖面任务可靠性预计的问题。长周期全任务剖面任务可靠性预计的问题。长周期全任务剖面任务可靠性预计的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于行为仿真的舰船全任务剖面可靠度预计方法


[0001]本专利技术涉及一种基于行为仿真的舰船全任务剖面可靠度预计方法，属于船舶设计制造


技术介绍

[0002]目前，装备任务可靠性预计主要基于可靠性框图的可靠性预计方法。由于舰船系统复杂，设备众多，任务多样，任务周期较长，基于可靠性框图的任务可靠性预计方法在舰艇装备应用方面存在一定的不足：一方面由于舰艇装备中的系统设备复杂的结构与功能耦合作用，导致应用传统的任务可靠度建模方法难以建立精确的任务可靠度模型，导致预计得到的全周期任务可靠度明显与实际应用场景不符合；另一方面现有的任务可靠性预计方法主要用于航空航天领域，舰艇装备与航空航天领域这种由于任务模式、环境、空间、资源等因素的影响基本无法在任务期间开展维修活动的装备不同，船员在出航执行任务期间同时具备使用和维修装备的职责，任务期间可以开展大量的低等级的维修活动，相对应任务期间无维修的应用模式，可大幅提升舰船在典型任务剖面下的任务可靠度，但现有的任务可靠性预计方法，不能评估维修因素对系统任务可靠度的影响，不适用于大型舰艇装备任务可靠度的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于行为仿真的舰船全任务剖面可靠度预计方法，其特征在于，包括以下步骤，步骤1：依据舰艇典型任务剖面内系统设备工作模式，建立行为模型；系统行为模型包含舰艇的任务阶段，以及每个阶段任务系统设备协同工作流程；行为模型基于舰艇任务剖面，给出了各系统设备的工作状态；步骤2：基于行为模型构建系统设备行为矩阵；根据系统设备行为模型构建系统设备行为矩阵，矩阵每行表示单个设备在任务时长T内每一时刻的工作情况，每一列表示在时刻t舰船所有设备的工作状态；矩阵的每一个元素的确定依据设备行为状态函数S(t)，定义在时刻t设备需要工作，则其行为状态函数赋值为1，在时刻t设备无需工作，则其行为状态函数赋值为0，即：步骤3：依据系统设备通用质量参数模型，构建系统设备行为与可靠性联合矩阵；设备可靠性参数模型包括：设备故障分布函数、维修分布函数、设备舰员级修复概率和设备备品备件满足率；依据设备的可靠性参数模型和行为状态矩阵，构建系统设备行为与可靠性联合矩阵，联合矩阵形式与行为矩阵一致；步骤4：基于可靠性框图模型，定义任务剖面不同任务阶段的故障判据；针对联合矩阵中任意时刻t，根据其任务需求，可以构建该时刻的任务可靠性框图模型，该可靠性框图模型为该时刻舰船的可靠性判据；对于行为与可靠性联合矩阵，其参数与传统框图之间的关系包括串联模型、并联模型、k/n模型和和联模型；步骤5：基于行为与可靠性联合矩阵构建蒙特卡洛仿真框架；根据精度要求，确定仿真的单位时间，确定仿真次数，充分考虑设备故障、故障可维修性、故障备品备件满足情况的因素，并基于行为与可靠性统一模型，进行可靠性预计仿真。2.根据权利要求1所述的一种基于行为仿真的舰船全任务剖面可靠度预计方法，其特征在于，所述步骤2中系统设备行为状态矩阵；其形式如下，对于固定任务而言，全舰系统设备行为状态矩阵应当唯一；3.根据权利要求1所述的一种基于行为仿真的舰船全任务剖面可靠度预计方法，其特征在于，所述步骤3中联合矩阵中每一个元素的确定依据行为与可靠性联合状态函数U(t)，定义在时刻t设备无需工作，联合状态函数赋值为空集，在时刻t设备需要工作，且设备无故障处于完好状态，联合矩阵状态函数为1，在时刻t设备需要工作，...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔博俸，王保青，毛献群，牟立伟，姜文英，陆屿，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七〇八研究所，
类型：发明
国别省市：