电子战装备安全保险系统可靠性评估探讨

电子战装备安全保险系统可靠性评估探讨

发布时间：2022-04-27T06:48:25.042Z 来源：《工程管理前沿》2022年第1月1期作者：陈剑

[导读] 可靠性是电子战装备完成预定作战任务的有力保障，尤其对于电子战装备安全保险系统这种结构、陈剑

中国船舶集团第七一○研究所，湖北宜昌 443003

摘要：可靠性是电子战装备完成预定作战任务的有力保障，尤其对于电子战装备安全保险系统这种结构、运行模式复杂的子系统，保证其达到可靠性指标尤为重要。而评估可靠性的方法又是可靠性研究的关键，本文尝试对其可靠性的评估方法进行了探讨。

关键词：电子战装备；安全保险系统；可靠性

0 引言

电子战装备作战使用安全可靠性是电子战装备系统在作战使用过程影响其作战效能发挥的重要因素，亦是其质量管理的重要组成部分。电子战装备安全保险系统是由多个单元组成的复杂系统，该系统作战使用可靠性取决于系统可靠度和结构形式。故研究作战使用中电子战装备安全保险系统的可靠性评估方法。

1 系统可靠性理论

系统的可靠性是指在给定条件下和规定的时间内，系统的设备、部件或系统完成特定功能的概率。可靠性的定量分析正是基于研究随机问题的概率论和数理统计方法。系统完成其功能的概率越大，则可靠性越高，反之越低。系统的部件和设备是构成系统的要素，它们的量值误差，性能的稳定性问题都是可靠性研究的对象。武器装备系统的可靠性不仅决定于系统要素的可靠性，而且也决定于系统要素组合的可靠性。从宏观上看，装备系统的故障现象有以下几种：一是系统不能运行（完全丧失战斗力）；二是系统的工作不稳定（严重影响打击效果）；三是系统的功能退化（达不到预定打击效果）。

针对以上电子战装备系统的故障内容，我们可以从可靠性理论出发用损失率、可靠度和有效度三种量来度量。

2 系统可靠性评估指标

2.1 系统损失率

损失率用（Loss Rate）表示，是指系统中的某个或某些设备、部件失效而造成系统不能运行，从而损失的概率。

设进行次战斗，第次战斗被考核的装备损失数为，全体参战装备数为，每次战斗进程平均耗时，则损失率等于某个子系统或设备、部件失效而引起装备损失数量与全体参战装备总消耗时间之比，即：

2.2 系统的可靠度及其预测与评估

2.2.1 系统的可靠度

可靠度用表示，它是设备或部件在一定环境、使用和维修的条件下，在规定的时间内完成应有技术指标或效果的概率。

设备工作到时刻后，单位时间内发生故障的概率称为设备在时刻的失效率，当设备寿命服从指数分布时，即该设备的故障发生是随机的，则其可靠度函数表达式为：

2.2.2 可靠度的预测与评估

考核武器系统的可靠性，应首先对子系统进行分解，其次看哪些设备和部件又组成了子系统。组合方式不同，就有不同的计算方法。我们可针对系统内常见的组合方式，分别给出其可靠度的计算。

（1）串联系统

组成系统的各单元中当有一个发生故障则整个系统就会失效，这种系统称为串联系统。如单元的可靠度为，根据概率的乘法法则总可靠度为：

由于各单元的可靠度都小于1，故整个系统的可靠度会小于各单元的可靠度，且串联的单元越多，系统的可靠度越小。（2）并联系统

由一系列平行工作的单元组成，只有当各单元均失效时系统才会失效，这种系统成为并联系统。如各单元的可靠度为、、...... ，各自的故障度分别为（1-）、（1-）、..（1-），系统的故障度，即各单元同时发生故障的概率（1-）为各单元故障度显然，并联系统的可靠度大于各单元的可靠度。

（3）混联系统

混联系统由串联系统和并联系统混合组成，求解时可先分解为串联和并联系统，分别求出子系统的可靠度，再求出总系统的可靠度。（4）贮备系统

系统中各工作单元失效时，处于备用的另一单元进行替换，该系统称为贮备系统。与并联系统不同之处在于前者为待机工作，后者为同机工作。对于有个单元组成的系统一个单元在工作，其个在备用，且在备用期不失效。当单元可靠度均一致，且单元故障的发生是随机的，则系统可靠度为：

对于有个单元同时工作，另有个单元备用，当一个工作单元失效后由个中的一个替换，则系统的可靠度为：

2.3 系统有效度

系统的有效度是表示整个系统利用状态的尺度，即是系统的稳定状态下能维持其功能的概率。

设故障度为，修复率为,则有效度为：

3 结束语

若要预测整个系统的可靠度，首先应预测各子系统的可靠度，而子系统的可靠度的求得是在构成子系统的设备和部件的各自可靠度的基础上。因此，必须统计得到各子系统的设备和部件可靠度。可靠性是电子战装备完成预定作战任务的有力保障，尤其对于电子战装备安全保险系统这种结构、运行模式复杂的子系统，保证其达到可靠性指标尤为重要。参考文献:

[1] 李莉,王胜开,陆汝玉.实用可靠性工程[M]. 北京:电子工业出版社, 2005.

[2] 郭永基.可靠性工程原理.北京:清华大学出版社,2002

[3] 贺国芳,许海宝.可靠性数据的收集和分析[M].北京:国防工业出版社, 1995.

[4] 顾培亮.系统分析与协调技术[M].北京:机械工业出版社,1992.