[發明專利]航空電子設備可靠性設計優化方法

在審

• 申請號: 201610016370.3
• 申請日: 2016-01-11
• 公開（公告）號: CN105677991A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 胡云;許勁飛
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 成飛(集團)公司專利中心 51121
• 代理人: 郭純武

技術領域

本發明涉及主要應用于航空電子設備設計，是一種利用可靠性分析來完成航空電子 設備設計優化并提升設備可靠性的方法。

背景技術

航空電子設備技術難度大，系統性強。所處的自然環境和機械環境條件惡劣,同時對 可靠性要求也越來越高,如何改善和提高設備在惡劣環境下的可靠性已成為一個必須面臨的 問題。隨著科學技術的發展，綜合化航空電子設備的功能要求越來越高，結構日益復雜，使 電子設備的故障診斷變得十分復雜，可靠性受到影響。目前航空電子設備中采用了大量新技 術，集成度高，系統性強，產品結構復雜，使用環境嚴酷，工藝裝配程度密集；要求維護費 用降低，可靠性技術步入新的領域。未來的航空電子設備向綜合化、模塊化、小型化、多功 能化、高可靠性的方向發展，這將必然導致如散熱、電磁兼容和接口互聯等問題的出現。同 時,電子設備的功能、體積、重量、可靠性以及對各種環境的適應性等被納入設計的范疇,這 給設計提出了更高的要求。航空電子設備的可靠性受多方面因素的影響，按過去一般的可靠 性設計已不能滿足要求。在過去的可靠性理論中，對影響設備可靠性至關重要的人的因素沒 有全面描述，甚至很少提到。在可靠性工程中，只把人的作用局限于維護和管理方面。可產 品可靠性設計的基礎是穩定性設計，離開了穩定性設計，產品質量時間上的延續是無法保證 的。設計因素產品可靠性是設計出來的。設計對設備的可靠性有著舉足輕重的影響。如果設 計人員在產品設計時，對可靠性缺乏應有的重視，由不適當的設計將帶入潛在的缺陷，這些 缺陷在應力驅使時將使缺陷樣品達到失效，產品運行將出現難以預料的重大故障。大量統計 表明，在元器件失效中，軟件因素影響可靠性的諸因素、不正確使用元器件造成的失效占 1/3。根據統計，因人為因素造成的設備故障占設備總故障數的30％～50％，典型統計值為 30.6％。目前國內航空電子設備的可靠性工程還主要依靠可靠性鑒定、可靠性增長試驗等事 后評價的方法,存在周期長、費用高，而且不能完全暴露設計和生產中的所有缺陷可能給后 續設備投入使用造成重大損失等問題。大量統計表明，在元器件失效中，軟件因素影響可靠 性的諸因素、不正確使用元器件造成的失效占1/3。目前硬件可靠性不斷提高，而軟件可靠 性問題顯得更為突出。應用軟件日益復雜，軟件商開發的各種軟件產品往往都有數以萬計甚 至幾百萬源程序語句。在進行內容豐富、結構十分復雜的軟件設計時，要求不發生差錯或把 錯誤的數目限制在極低的限額以下，必需有一整套提高軟件可靠性的技術與工具。軟件是人 腦所設計的產品，并由人工生產。如果設計人員對用戶某些要求失察，或設計時忽視了某些 外部環境規律，或者設計人員和用戶聯系不暢都有可能發生錯誤。錯誤的軟件在一定輸入環 境下會形成軟件運行錯誤。若軟件本身不包含適當的容錯技術，軟件出錯將導致軟件故障。

在現有技術中，航空電子設備可靠性水平的提升普遍采用“設備性能設計—可靠性 設計—可靠性試驗—改進與完善—可靠性試驗”的串行工作模式。這種模式通常是在設備設 計完成后,用基于經驗確定的元件恒定失效模型的失效率來對設備的可靠性預計。這種可靠 性預計可以計算出設備的故障率值，但如何對預計數據進行綜合分析,找出設備的可靠性優 化方向,進而在設計階段提高設備的可靠性水平,這種可靠性預計方法并未提供。這將使設備 的可靠性優化無法在設計階段完成，導致設計過程的多次迭代，甚至有可能在試驗中出現不 滿足可靠性指標的情況，引起生產過程的迭代。由于綜合化航空電子設備越來越復雜，可靠 性要求越來越高，可靠性受各種因素的制約，按目前的設計方法和控制方法難以保證。綜合 化航空電子設備的。

發明內容

為了克服現有技術航空電子設備可靠性方法存在的上述不足，本發明提供一種能夠 縮短研制周期，降低研發成本，并能防止故障出現，提升設備可靠性水平的提升航空電子設 備可靠性設計優化方法