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一种基于CMSR的导弹发射飞行可靠度评估方法

范文

陈学忠

摘要：导弹装备属于典型的多个单元组成的复杂系统，其可靠性评估可以直接利用系统的试验信息进行评估。但改进型导弹系统的试验信息有限，仅利用试验信息进行可靠性评估其可靠度置信下限较低，置信度也不高，不能客观反映改进型导弹系统固有的可靠性水平。该文通过利用改进型导弹的试验信息，新研、改进部分的试验信息，以及原型设备的试验信息，进行基于CMSR法的导弹发射飞行可靠度综合评估，能有效反映改进型导弹的可靠性水平。

關键词：CMSR；改进型导弹；发射飞行可靠度

中图分类号：TJ76 文献标志码：A

0 前言

武器装备根据已定型的产品使用情况和作战能力，可能提出改进升级措施，从而提升武器系统的整体战术技术性能。通过改进升级，可有效提升装备性能和缩短研制周期。因此，导弹改进后其可靠性是否符合要求，需进行改进型导弹的发射飞行可靠度评估。导弹装备属于典型的多个单元组成的系统，其可靠性评估可以像单元一样直接利用系统的试验信息进行评估。但是，系统的试验信息，特别是像改进型导弹这样的大型复杂系统的试验信息有限，有的甚至只进行几次试验，其评估结果可靠度置信下限较低，置信度也不高，不能很好地反映这类系统的固有可靠性水平。然而，对组成导弹复杂系统的各级功能单元分别进行试验却相对容易，导弹系统及其组成单元的各级功能单元级别越低，试验件数和次数越多。因此，开发了系统可靠的金字塔式试验程序，即所谓金字塔模型。将下一级各功能单元试验信息向上一级折合，再把折合信息与上一级试验信息综合，进行各级系统可靠性综合评估。这样，就可用较少次数的导弹系统试验对导弹系统的高可靠性做出较高置信度的评估。

1 评估数据来源

改进型产品的部分分系统或组合是借用了前一产品的系统，由于前产品已经进行过鉴定试验，因此，在对改进型产品进行可靠性评估时，为进行改进的产品提供有效的验前信息。

改进型导弹的可靠性评估需要充分收集导弹寿命周期内的试验信息、靶试信息，以弥补仅靠系统试验的信息不足问题，尽可能提高导弹装备可靠性评估结果的置信度，较好地反映导弹装备固有可靠性水平。

导弹装备可靠性评估的数据来源包括飞行试验信息；可靠性、环境试验信息；测试、调试信息；相似产品数据信息。

2 导弹发射飞行可靠度评估模型

采用金字塔式可靠性综合评估，将导弹各分系统以及分系统功能单元单独可靠性试验信息，按照系统、分系统可靠性逻辑模式，进行导弹级、分系统级折合，作为导弹、分系统的试验信息，再与导弹、分系统试验信息综合。

金字塔式可靠性综合评估方法如下：1）根据各功能单元的可靠性信息，CMSR法综合为该分系统的可靠性折合信息，将此折合试验信息与分系统试验信息进行综合，得到该分系统的综合信息；2）根据导弹分系统试验信息，CMSR法综合为导弹的可靠性折合信息，将此折合信息与导弹拦截试验信息进行综合，得到导弹的综合试验信息；3）根据导弹中各级可靠性综合信息，求出给定置信度下的导弹可靠性置信下限。

3 算例

某改进型导弹发射飞行可靠度评估结合地面试验、飞行试验、原型飞行试验信息进行。

3.1 可靠性评估方案

导弹发射飞行可靠度评估采用试验数据统计和使用数据相结合的评估方法。由于导弹的靶试试验信息较少，因此，可靠性评估以飞行靶试期间发生的故障为基础信息，采用飞行试验信息结合新研弹上设备可靠性鉴定试验信息、飞行试验期间测试信息、原型导弹列装的飞行试验信息进行折合。

3.2 导弹发射飞行可靠度评估

导弹由火化工品和弹体结构4个成败型分系统，探测、控制和信息交换等4个指数寿命型分系统串联组成。试验信息处理如下。

3.2.1 导弹飞行试验信息处理

将导弹飞行试验信息进行统计分析，明确导弹飞行的成功次数和失败次数。

3.2.2 飞行试验期间测试信息处理

统计飞行试验期间的导弹或弹上分系统测试信息，综合测试次数，单元测试次数，并考虑环境影响因子的影响，最终转换为成功次数和失败次数。

3.2.3 改进设备的可靠性试验信息处理

将弹上改进设备的可靠性试验期间测试次数，结合飞行试验期间测试次数，转换为成功次数和失败次数。

3.2.4 原型导弹飞行试验信息处理

统计分析原型导弹飞行试验信息，明确导弹飞行的成功次数和失败次数。

3.2.5 评估

在置信度为0.7下的导弹发射飞行可靠度置信下限RL计算如下。

3.2.5.1 成败型

4 结语

该文建立了以数据折合、逐级向上数据综合以及CMSR综合评估为主要流程的自下而上综合评估方法。通过利用改进型导弹试验信息，新研、改进部分试验信息以及原型试验信息，展开了导弹可靠性数据处理和综合评估，能有效反映改进型导弹系统可靠性水平，为导弹设计鉴定提供依据。

参考文献

[1]刘春和，陆祖建.武器装备可靠性评定方法[M].北京：中国宇航出版社，2009.

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