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复杂系统可靠性综合鉴定试验与评估方法研究

摘要

随着国防科技工业的发展和进步，现代武器装备系统越来愈趋向于大型化和复杂化，

为开展系统的可靠性试验研究带来一定的困难，尤其体现在复杂系统的可靠性鉴定试验

方案设计及可靠性评估方面。目前，针对简单的基本设备（元件级），或者组件、部件

（分系统级）的可靠性试验设计过程较为成熟。但是，复杂系统涵盖了数量众多的组件、

部件或基本设备，对于此类系统如何形成相对合理的可靠性试验方案，已成为可靠性试

验领域研究的热点。

由于系统的组成形式和功能特点各异，使系统与系统内关键装置（如组件、基本设

备等）的可靠性指标所服从的分布类型不完全一致。如何综合利用各种可靠性试验信息，

给出复杂系统在不同分布类型下的可靠性试验方案，同样成为可靠性研究领域的一项重

要内容。

因此，本文基于复杂系统的不同特征及其分布类型，给出适用于复杂系统的可靠性

综合鉴定试验方案及可靠性综合评估方法。论文的主要研究内容如下：

（1）针对小样本条件下具备可直接开展系统级可靠性试验的复杂系统，通常具有

“高可靠低失效”的可靠性要求，导致经典概率统计方法难以满足可靠性试验方案的设

计需求。鉴于Bayes方法能够综合利用相关历史信息，以及系统在不同阶段的试验信息，

基于Bayes理论给出复杂系统的可靠性综合试验方案。

（2）针对无法直接开展系统级可靠性试验时复杂系统的可靠性鉴定试验方案设计，

本文将复杂系统分解为可开展可靠性试验的分系统和基本设备，并开展相应的可靠性鉴

定试验。在此基础上，综合利用分系统和基本设备的可靠性鉴定试验结果，并基于系统

内各分系统和基本设备间的可靠性关系，最终给出复杂系统的可靠性综合鉴定试验方案。

（3）针对无法直接开展系统级可靠性试验时复杂系统的可靠性评估，通过综合利

用相关分系统和基本设备的可靠性试验数据，采用MML法将相关试验信息等效折合为

系统的试验数据，获得复杂系统的可靠性综合评估结果。此外，还可以根据各分系统和

基本设备的可靠性试验数据，建立分系统和基本设备的可靠性评估模型，从而得到相应

的可靠性评估结果；再按照系统内各分系统、基本设备的可靠性关系推导获得系统的可

靠性综合评估结果。

（4）基于无人机系统结构组成及其可靠性关系，按照本文针对复杂系统可靠性综

合试验方案的设计和分析过程，形成无人机系统可靠性综合鉴定试验方案。验证了本文

哈尔滨工程大学专业学位硕士学位论文

提出的针对复杂系统可靠性综合试验方案的可行性、有效性及其应用前景。

关键词：复杂系统；可靠性鉴定；可靠性评估；小样本；贝叶斯理论

复杂系统可靠性综合鉴定试验与评估方法研究

Abstract

Withthedevelopmentandprogressofnationaldefensescienceandtechnologyindustry,

modernweaponsandequipmentsystemstendtobelargerandmorecomplicated,whichbrings

somedifficultiestothereliabilitytestresearchofthesystem,especiallyinthedesignof

reliabilityappraisaltestschemeandreliabilityevaluationofcomplexsystems.Atpresent,the

reliabilitytestdesignprocessforsimplebasicequipment(componentlevel)orcomponents

(sub-systemlevel)isrelativelymature.However,complexsystemscoveralargenumberof

components,partsorbasicequipment,andhowtoformarelativelyreasonab