[發明專利]一種慣性器件壽命計算方法及系統

在審

• 申請號: 201810330951.3
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108759860A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 胡昌華;龐哲楠;司小勝;鄭建飛;周濤;裴洪;杜黨波
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍火箭軍工程大學
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01C21/16
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王戈

本發明公開了一種慣性器件壽命計算方法及系統。該方法包括：根據自然條件下的慣性器件的歷史退化數據建立自然退化模型；根據所述自然退化模型預測所述慣性器件在自然條件下的壽命，得到第一預測壽命；根據加速度條件下的慣性器件的歷史退化數據建立加速退化模型；根據所述加速退化模型預測所述慣性器件在加速條件下的壽命，得到第二預測壽命；根據所述第一預測壽命以及所述第二預測壽命，計算加速因子；根據所述加速因子，計算所述第一預測壽命在加速條件下的折合壽命，或所述第二預測壽命在自然條件下的折合壽命。本方法或系統能夠將不同環境下的壽命數據準確折合到同一環境下，有利于減小成本、縮短時間，提高壽命預測的準確度。

技術領域

本發明涉及可靠性工程技術領域，特別是涉及一種慣性器件壽命計算方法及系統。

背景技術

慣性導航系統是導彈武器系統和航空航天系統中的一個關鍵部分。陀螺儀、加速度計在慣導系統中扮演一個重要的不可替代的作用，其工作性能直接影響導航精度。而陀螺儀、加速度計作為慣導系統中最重要的慣性儀器，其精度決定了慣性平臺的性能，直接影響著導彈武器系統的命中精度。因此對陀螺儀、加速度計等慣性儀器的RUL進行預測，并及時地實施健康管理措施，對于提升導彈的命中精度、保證導彈武器系統的可靠性具有重要意義。

針對陀螺儀、加速度計等這類高價值、高可靠性慣性儀器的壽命預測問題，現有研究成果中主要采用機理分析方法和基于加速退化試驗的方法。然而基于機理分析的方法過分依賴機理模型，通過研究設備物理上和化學上的退化機理、原因、過程和規律，得到設備壽命的變化規律，然后依據此進行壽命預測。但是實際上，現代系統內部構造越來越復雜，各部分之間的聯系對設備性能退化的影響機理也更變得不明確，精確的機理模型的構建變得十分困難，在很大程度上限制了這類方法的應用。基于加速退化試驗的方法主要利用設備在加速環境下的退化數據，從而進行設備的剩余壽命預測，但是在實際環境中，難以確定應力改變的具體形式，應力之間的相互作用關系也難以確定，在工程實際問題中無法得到充分應用。所以，采用現有方法難以準確地估計出慣性器件的剩余壽命，從而無法有效地預測系統的故障，而任何小的故障隱患都可能演變為大的事故，導致導彈武器系統的損壞，影響導彈命中精度，造成巨大的人員和財產損失，甚至會釀成無法挽回的災難性后果。因此，迫切需要尋求一種能夠折合不同環境壽命的方法。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供了一種慣性器件壽命計算方法及系統。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種慣性器件壽命計算方法，包括：

獲取自然條件下的慣性器件的歷史退化數據，得到第一歷史數據；所述慣性器件包括陀螺儀和加速度計；

根據所述第一歷史數據建立自然退化模型；

根據所述自然退化模型預測所述慣性器件在自然條件下的壽命，得到第一預測壽命；

獲取加速度條件下的慣性器件的歷史退化數據，得到第二歷史數據；

根據所述第二歷史數據建立加速退化模型；

根據所述加速退化模型預測所述慣性器件在加速條件下的壽命，得到第二預測壽命；

根據所述第一預測壽命以及所述第二預測壽命，計算加速因子；所述加速因子表示加速條件相對于自然條件的加速系數；

根據所述加速因子，計算第三預測壽命；所述第三預測壽命表示所述第一預測壽命在加速條件下的折合壽命，或所述第二預測壽命在自然條件下的折合壽命。

可選的，所述根據所述第一歷史數據建立自然退化模型，具體包括：

根據所述第一歷史數據，計算所述自然退化模型的參數以及第一極大似然估計值；

根據所述自然退化模型的參數以及所述第一極大似然估計值建立自然退化模型。