基于模糊故障树分析法实现氢原子钟风险评估
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运 行过 程 中对 环境 要求 较 高，温 湿度 及 电磁环境 的 微 小 变 化 都 会 引 起 其 输 出信 号变 化 甚 至 导 致 系 统
引 发系统 故 障的底 事件 发生 的概 率不 易量化 ，为故 障树 定量 分析 带来 一定 困难 。模 糊数 学方 法较 适合 用 于 不 易 量化 变 量 的描 述 并可 以转 化 成 模 糊 隶 属
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・ ４・ ６
现 代 导 航
２１ ０ ０年
基于模糊 故障树 分析法 实现氢原子钟风 险评估
孙海燕 ，谢彦 民 ，荆 涛
（ 京 ５３ 北 １６信 箱 ，０ ０４ １０ ９ ）
摘
要 ：利用模 糊故 障树 分析 方 法对 实际运行 的 氢原子钟 系统进行 风 险评估 。在对 氢原 子钟
系统故障汇总分析的基础上详细论述 了氢钟故障树建立的方式，并将 引发故障的底事件进行 归一 化模糊描述。通过对氢原子钟 系统发生故障概率以及每个底事件概率重要度 的计算及排序 ，可以 对氢原子钟 系统发生故障的风险进行评估，找到系统发生故障的薄弱环节，为系统制定提 高可靠
性 的改进 措施提 供 理论依 据 。
关键 词 ：氢原 子钟 ’模 糊故 障树 ；重要度 ；风 险评 估 ９
中图分 类号 ：Ｔ ６ ． Ｎ９ ５６ 文献标 识码 ：Ａ
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ＳＵＮ Ｈａｉ ｎ ＸＩ Ｙ ｎ ｎ， Ｉ ｙａ ， Ｅ ａ ｍｉ Ｊ ＮＧ ａ Ｔｏ
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闭区 间的任 一映射 为 ：
： ｕ ［， ０ｌ 】 ）
常用 的风 险评估 方法 有故 障树 分析法 、安全 查 表法 等 。故 障树分 析法 既能做 定性 分析 又 能做 定量 分析 【，因此作 为 系统风 险 评估 的主 要方 法 。 由于 ｌ 】
收稿 日期 ：２ １．９２ 。 ０ ００ ．８
度 的数学描 述 ［３ ２】 ＿。因此 ， 文采 用模 糊方 法来 描述 本 底 事 件发 生 的概 率 ，并结合 故 障树分 析法对 氢 原子
失 效 。氢原 子钟物 理部 分主 要 由真空系 统及 离子 泵 等精 密元 器件 组成 ，元 器件状 态 的微 小变化 也极 易 导致 系统 故障 。因此 ，需要对 在线 运行 的氢 原子 钟
Ｋ ｅ ｏ ｄｓ Ｈｙ ｒｇ ｎＡｔｍｉ ｏ ｋ Ｆ ｚ ａ ｌＴ ｅ ； Ｉ ｏ ｔｎ ｅ ＲｉｋＡｓｅ ｓ ｎ ｙｗ ｒ ： ｄ ｏ ｅ ｏ ｃＣｌｃ ； ｕ ｚ Ｆ ｕｔ ｒ ｅ ｙ ｍｐ ｒ ｃ ； ａ ｓ ｓｓｍｅ ｔ
氢 原 子 钟 作 为 高 精度 的 时 间频 率 标准 而 被 广 泛 运用 于卫星 导航 系统 、时 间频率 计量 、长波授 时 台站 、电力 时间 同步系 统等领 域 。氢 原子 钟系 统在
第 ５期
孙海燕 等：基 于模 糊故障树 分析法实现氢原子钟风险评估
系统 进行 故障 发生概 率 的风 险评估 ，便 于找 到其 薄 弱环 节并提 出改进措 施 ，提高 系统运 行 的可靠 性 。
钟 系统 发生 故 障的概 率进 行风 险评 估 。该方 法 也普 遍 适用 于不 易精确 量 化系 统 的风 险评 估 。
１模 糊 运 算 法 则
模糊集合定义如下【． ４ 设给定论域 Ｕ， ｏ１ 】 Ｕ Ｎ［ ］ ，
引 发系统 故 障的底 事件 发生 的概 率不 易量化 ，为故 障树 定量 分析 带来 一定 困难 。模 糊数 学方 法较 适合 用 于 不 易 量化 变 量 的描 述 并可 以转 化 成 模 糊 隶 属
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孙海燕 ，谢彦 民 ，荆 涛
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摘
要 ：利用模 糊故 障树 分析 方 法对 实际运行 的 氢原子钟 系统进行 风 险评估 。在对 氢原 子钟
系统故障汇总分析的基础上详细论述 了氢钟故障树建立的方式，并将 引发故障的底事件进行 归一 化模糊描述。通过对氢原子钟 系统发生故障概率以及每个底事件概率重要度 的计算及排序 ，可以 对氢原子钟 系统发生故障的风险进行评估，找到系统发生故障的薄弱环节，为系统制定提 高可靠
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关键 词 ：氢原 子钟 ’模 糊故 障树 ；重要度 ；风 险评 估 ９
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收稿 日期 ：２ １．９２ 。 ０ ００ ．８
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氢 原 子 钟 作 为 高 精度 的 时 间频 率 标准 而 被 广 泛 运用 于卫星 导航 系统 、时 间频率 计量 、长波授 时 台站 、电力 时间 同步系 统等领 域 。氢 原子 钟系 统在
第 ５期
孙海燕 等：基 于模 糊故障树 分析法实现氢原子钟风险评估
系统 进行 故障 发生概 率 的风 险评估 ，便 于找 到其 薄 弱环 节并提 出改进措 施 ，提高 系统运 行 的可靠 性 。
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１模 糊 运 算 法 则
模糊集合定义如下【． ４ 设给定论域 Ｕ， ｏ１ 】 Ｕ Ｎ［ ］ ，