的設(shè)備j'為初步薄弱 環(huán)節(jié)，進(jìn)入步驟巧）；
[0056] (9)針對初步薄弱環(huán)節(jié)中的第m種設(shè)備，確定第m種設(shè)備在第i顆衛(wèi)星上的累計(jì)運(yùn) 行時(shí)間temi;
[0057] (10)根據(jù)第m種設(shè)備在第S顆衛(wèi)星上的故障問題發(fā)生次數(shù)Fm,，s = l，，2，...，n， 計(jì)算第m種設(shè)備截止到第i顆衛(wèi)星上的累計(jì)故障次數(shù)
[0058] (11)根據(jù)第m種設(shè)備截止到第i顆衛(wèi)星上的累計(jì)故障次數(shù)Fsmi和累計(jì)運(yùn)行時(shí)間 temi，計(jì)算第m種設(shè)備截止到第i顆衛(wèi)星的累計(jì)MTBF值
泮計(jì)算其自然對數(shù) 結(jié)果In(MTBFsmi);
[0059] (12)計(jì)算第i顆衛(wèi)星上的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間temi的自然對數(shù)值ln(te_J;
[0060](13)利用最小二乘法對步驟（11)和步驟（12)得到的數(shù)據(jù)（In(te_J， In(MTBFsmi))進(jìn)行線性擬合，得到趨勢線y=amX+bm，其中a。為第m種設(shè)備在該衛(wèi)星平臺的 可靠性增長率；
[0061] (14)對步驟（13)的結(jié)果進(jìn)行分析，若第m種設(shè)備的可靠性增長率am〉0.5,且數(shù)據(jù) (ln(tej，In(MTBFsmi))的線性相關(guān)系數(shù)5?！旦?8,則該設(shè)備不再是待分析衛(wèi)星平臺的薄弱 環(huán)節(jié)，將該設(shè)備從初步薄弱環(huán)節(jié)列表中剔除，反之則將該設(shè)備予W保留，所述Sm根據(jù)最小 二乘法線性擬合時(shí)的相關(guān)系數(shù)計(jì)算得到；
[0062](15)重復(fù)步驟巧）~步驟（14)，對初步薄弱環(huán)節(jié)中的每種設(shè)備進(jìn)行分析，初步薄 弱環(huán)節(jié)列表中最終保留的設(shè)備為該衛(wèi)星平臺的最終薄弱環(huán)節(jié)。
[0063] 具體實(shí)施例
[0064] (1)材料準(zhǔn)備。確定待分析的衛(wèi)星平臺、設(shè)置分析的截止時(shí)間點(diǎn)、統(tǒng)計(jì)在軌故障的 單機(jī)設(shè)備、故障模式、故障模式嚴(yán)重程度、故障次數(shù)、各已發(fā)射衛(wèi)星的發(fā)射時(shí)間、已發(fā)射各衛(wèi) 星上單機(jī)設(shè)備的裝星數(shù)量等信息。
[0065] (2)初步薄弱環(huán)節(jié)分析。按照表1的樣式繪制初步薄弱環(huán)節(jié)分析表格，并填寫表 格：
[0066]表1
[0067]
[006引 ^第1列是序號；
[0069] >第2列是故障單機(jī)，在其中填入已經(jīng)梳理好的出現(xiàn)故障問題的設(shè)備；
[0070] >第3列是故障模式，填入每種設(shè)備在軌故障的所有故障模式，因?yàn)橐话阋环N設(shè) 備會有多種故障模式，所W-種設(shè)備可能會占據(jù)多行；
[0071] >第4列是故障次數(shù)，填入每種設(shè)備每種故障模式在截至?xí)r間點(diǎn)前，在所有已發(fā) 射衛(wèi)星上累計(jì)發(fā)生的次數(shù)；
[0072] >第5列和第6列分別是3年末故障概率和5年末故障概率，按照公式
T取T= 3*365巧化計(jì)算每臺設(shè)備每種故障模式的3年末在軌發(fā)生概率，T取T= 5*365*2化計(jì)算5年末的故障概率并填入表格；
[0073] >第7列是故障損失，根據(jù)每個(gè)故障模式的嚴(yán)重等級，按照表2填寫對應(yīng)的損失 值；
[0074]表 2
[00 巧]
[0076]
[0077] >第8列是3年內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)值，第8列內(nèi)左側(cè)是每臺設(shè)備每個(gè)故障模式的風(fēng)險(xiǎn)值，右 側(cè)是每臺設(shè)備所有故障模式的合計(jì)風(fēng)險(xiǎn)值，按照公式rj.k=Pj.kXDk計(jì)算每臺設(shè)備每種故障 模式的概率風(fēng)險(xiǎn)值Pj.k為3年末故障概率，從第5列取值。按照公式ri=ETik計(jì)算每 臺設(shè)備的所有故障模式的合計(jì)風(fēng)險(xiǎn)值；
[0078] >第9列是5年內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)值，填寫方法與第8列相似。
[0079] (3)判別初步薄弱環(huán)節(jié)。根據(jù)研究需要確定概率風(fēng)險(xiǎn)判斷闊值，比如20萬元，將概 率風(fēng)險(xiǎn)值大于判斷闊值的設(shè)備列為初步薄弱環(huán)節(jié)，作為下一步詳細(xì)分析的對象；
[0080] (4)針對初步薄弱環(huán)節(jié)中的每種設(shè)備開展可靠性增長分析。按照表3的樣式繪制 可靠性增長分析表，并填寫表格：
[0081]表 3
[0082]

[0083] >第1列為衛(wèi)星，按照發(fā)射時(shí)間先后依次填寫該設(shè)備所在的衛(wèi)星名稱；
[0084] >第2列為衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)間，填寫每個(gè)衛(wèi)星從發(fā)射入軌到截止時(shí)間點(diǎn)的累計(jì)運(yùn)行時(shí) 間；
[0085] >第3列為設(shè)備臺數(shù)，填寫在每個(gè)衛(wèi)星上該種設(shè)備的臺數(shù)；
[0086] >第4列為累計(jì)關(guān)聯(lián)故障數(shù)，填寫到截止時(shí)間點(diǎn)該設(shè)備的每顆衛(wèi)星上的累計(jì)故障 次數(shù)，第1行第4列是在第1顆衛(wèi)星上的故障次數(shù)，第2行第4列是在第1顆衛(wèi)星上的故障 次數(shù)加上第2顆衛(wèi)星上的故障次數(shù)，第3行第4列是第1、2、3衛(wèi)星的故障次數(shù)總和，依此類 推填入后面的表格；
[0087] >第5列是累計(jì)MTBF，按照公式
計(jì)算設(shè)備在每顆衛(wèi)星上的累計(jì) MTBF值，并填入表格；
[0088] >第6列是對累積MTBF值取對數(shù)，依次對第5列的每個(gè)累計(jì)MTBF值取自然對數(shù) 結(jié)果；
[0089] >;第7列是對累積運(yùn)行時(shí)間取自然對數(shù)，按照每種設(shè)備在每顆衛(wèi)星上的累計(jì)運(yùn)行 時(shí)間temi，計(jì)算其自然對數(shù)值In(te_J，并填入表格。
[0090] 妨根據(jù)第3步驟表格中的一組數(shù)據(jù)（ln(tej，In(MTBFsmi))，利用最小二乘法對 該組數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合，得到趨勢線y = amX+bm，趨勢線中的參數(shù)am就表示了該設(shè)備在該平 臺一系列衛(wèi)星中的可靠性增長率，圖形如圖2所示，從圖中可知，am= 0. 5016 ;
[0091] (6)對步驟巧）的結(jié)果進(jìn)行分析，如果某設(shè)備的可靠性增長率a。大于0. 5,且線性 相關(guān)系數(shù)5m〉0. 8,就表示該設(shè)備在后續(xù)型號中很少發(fā)生問題，則認(rèn)為該設(shè)備的在軌問題已 解決，不再是該平臺的薄弱環(huán)節(jié)，可W從初步薄弱環(huán)節(jié)列表中剔除，反之則予W保留。
[0092] (7)按照（4)~（6)步驟依次對初步薄弱環(huán)節(jié)中的每種設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)分析，最終在 初步薄弱環(huán)節(jié)中遺留下來的設(shè)備就是該平臺的最終薄弱環(huán)節(jié)。
[0093] 該方法經(jīng)過在兩個(gè)小衛(wèi)星平臺上的初步使用，薄弱環(huán)節(jié)定位和判別準(zhǔn)確，對于衛(wèi) 星平臺的改進(jìn)和可靠性增長幫助非常大。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種衛(wèi)星平臺可靠性薄弱環(huán)節(jié)分析方法，其特征在于步驟如下： (1) 根據(jù)分析的截止時(shí)間點(diǎn)I;，按發(fā)射時(shí)間先后排序，令該截止時(shí)間點(diǎn)前已發(fā)射的第i 顆衛(wèi)星的發(fā)射時(shí)間Ti，計(jì)算每顆衛(wèi)星的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間Ti-li= 1，，2,. . .，n，n為到截 止時(shí)間點(diǎn)I；該平臺已發(fā)射衛(wèi)星的總數(shù)； (2) 統(tǒng)計(jì)截止時(shí)間點(diǎn)I；前，該平臺在軌衛(wèi)星發(fā)生故障的設(shè)備名稱和設(shè)備種類數(shù)N，統(tǒng)計(jì) 第j種設(shè)備的故障名稱和故障種類數(shù)A」，j= 1，2,…，N，統(tǒng)計(jì)第j種設(shè)備在第i顆衛(wèi)星上的 故障問題發(fā)生次數(shù)Fji; (3) 根據(jù)第j種設(shè)備在第i顆衛(wèi)星上的裝星數(shù)量Mm，計(jì)算第j種設(shè)備在所有n顆衛(wèi)星 上的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間tej; (4) 根據(jù)第j種設(shè)備的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間t&，第j種設(shè)備的第k種故障模式的在軌發(fā)生次 數(shù)CA，j= 1，2,. . .，N，k= 1，2,. . .，Ap計(jì)算第j種設(shè)備第k種故障模式的在軌發(fā)生概率 pjk; (5) 確定衛(wèi)星平臺在軌故障等級和各等級故障的損失值Dp,p= 1，2, 3, 4 ; (6) 根據(jù)第j種設(shè)備第k種故障模式的發(fā)生概率Py以及對應(yīng)的損失值Dp，確定第j種 設(shè)備的概率風(fēng)險(xiǎn)值rj; (7) 重復(fù)步驟（3)~步驟（6)，計(jì)算出所有種類設(shè)備的概率風(fēng)險(xiǎn)值； (8) 選取概率風(fēng)險(xiǎn)值r/J、于預(yù)先設(shè)定的概率風(fēng)險(xiǎn)判斷閾值的設(shè)備j'為初步薄弱環(huán) 節(jié)，進(jìn)入步驟（9); (9) 針對初步薄弱環(huán)節(jié)中的第m種設(shè)備，確定第m種設(shè)備在第i顆衛(wèi)星上的累計(jì)運(yùn)行時(shí) 間 (10) 根據(jù)第m種設(shè)備在第s顆衛(wèi)星上的故障問題發(fā)生次數(shù)Fms，s= 1，，2，...，11，計(jì)算 第m種設(shè)備截止到第i顆衛(wèi)星上的累計(jì)故障次數(shù); S=1 (11) 根據(jù)第m種設(shè)備截止到第i顆衛(wèi)星上的累計(jì)故障次數(shù)Fsmi和累計(jì)運(yùn)行時(shí)間temi， 計(jì)算第m種設(shè)備截止到第i顆衛(wèi)星的累計(jì)MTBF值= >，并計(jì)算其自然對數(shù)結(jié)果 ln(MTBFSmi)； (12) 計(jì)算第i顆衛(wèi)星上的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間temi的自然對數(shù)值ln(teJ; (13) 利用最小二乘法對步驟（11)和步驟（12)得到的數(shù)據(jù)（ln(teJ，ln(MTBFSmi))進(jìn) 行線性擬合，得到趨勢線y=amX+bm，其中am為第m種設(shè)備在該衛(wèi)星平臺的可靠性增長率； (14) 對步驟（13)的結(jié)果進(jìn)行分析，若第m種設(shè)備的可靠性增長率\>0. 5,且數(shù)據(jù) (ln(tej，ln(MTBFSmi))的線性相關(guān)系數(shù)Sm>〇.8,則該設(shè)備不再是待分析衛(wèi)星平臺的薄弱 環(huán)節(jié)，將該設(shè)備從初步薄弱環(huán)節(jié)列表中剔除，反之則將該設(shè)備予以保留，所述根據(jù)最小 二乘法線性擬合時(shí)的相關(guān)系數(shù)計(jì)算得到； (15) 重復(fù)步驟（9)~步驟（14)，對初步薄弱環(huán)節(jié)中的每種設(shè)備進(jìn)行分析，初步薄弱環(huán) 節(jié)列表中最終保留的設(shè)備為該衛(wèi)星平臺的最終薄弱環(huán)節(jié)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種衛(wèi)星平臺可靠性薄弱環(huán)節(jié)分析方法，其特征在于：所述 步驟（3)中的第j種設(shè)備的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間t&，具體由公式： 給出。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種衛(wèi)星平臺可靠性薄弱環(huán)節(jié)分析方法，其特征在于：所述 步驟（4)中的第j種設(shè)備第k種故障模式的在軌發(fā)生概率，具體由公式：給出，T=X*365*24h;所述為在軌年數(shù)，根據(jù)目前衛(wèi)星的設(shè)計(jì)壽命，X-般取3年或5 年。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種衛(wèi)星平臺可靠性薄弱環(huán)節(jié)分析方法，其特征在于：所述 步驟（5)中確定衛(wèi)星平臺在軌故障等級和各等級故障的損失值Dp,p= 1，2, 3, 4 ;具體為： 所述在軌故障等級包括：災(zāi)難性故障、關(guān)鍵性故障、非主要故障和輕度故障，各個(gè)等級 對應(yīng)的損失值分別為：災(zāi)難性故障：Di= 10000萬元，關(guān)鍵性故障：D2= 1000萬元，非主要 故障：D3= 100萬元，輕度故障：D4= 10萬元。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種衛(wèi)星平臺可靠性薄弱環(huán)節(jié)分析方法，其特征在于：所述 步驟（6)中的第j種設(shè)備的概率風(fēng)險(xiǎn)值具體由公式：給出，其中為第j種設(shè)備第k種故障模式的損失值，根據(jù)實(shí)際嚴(yán)重等級取DpD2、D3、D4其中之一。
【專利摘要】一種衛(wèi)星平臺可靠性薄弱環(huán)節(jié)分析方法，根據(jù)同一平臺多顆在軌衛(wèi)星的在軌故障數(shù)據(jù)，利用截止的分析時(shí)間點(diǎn)、到截止時(shí)間點(diǎn)時(shí)該平臺在軌衛(wèi)星數(shù)量、該平臺每顆在軌衛(wèi)星的發(fā)射入軌時(shí)間、每顆衛(wèi)星不同設(shè)備的在軌故障次數(shù)、不同故障類型的嚴(yán)重程度等信息，計(jì)算出各在軌故障設(shè)備的概率風(fēng)險(xiǎn)值，通過比較概率風(fēng)險(xiǎn)值的大小來定位平臺的初步可靠性薄弱環(huán)節(jié)，再針對初步可靠性薄弱環(huán)節(jié)中的每種單機(jī)設(shè)備，分析每種設(shè)備在該平臺上的可靠性增長規(guī)律，確定該設(shè)備的在軌問題是否已得到解決，進(jìn)而判斷該設(shè)備是否仍然是該平臺的薄弱環(huán)節(jié)，從而確定平臺的最終可靠性薄弱環(huán)節(jié)；本方法評估出的概率風(fēng)險(xiǎn)值相對于故障嚴(yán)重性等級更準(zhǔn)確，更符合實(shí)際情況。
【IPC分類】G06F17/50, G06F19/00
【公開號】CN104951653
【申請?zhí)枴緾N201510303552
【發(fā)明人】王世清
【申請人】航天東方紅衛(wèi)星有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年6月4日