[發明專利]面向多狀態機載搜救系統的模糊BN任務可靠性預測方法

在審

• 申請號: 202010909447.6
• 申請日: 2020-09-02
• 公開（公告）號: CN112085203A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 王璟玢;吳捷;鄒貴;王勇;馬玉林;韓洪韜;周云;顧旻杰;崔九征;徐姜楠;朱慧麗
• 申請（專利權）人: 中國航空無線電電子研究所
• 主分類號: G06N7/06
• 分類號: G06N7/06;G06N7/00;G06Q10/04;G06Q50/26
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 王世磊

1.面向多狀態機載搜救系統的模糊BN任務可靠性預測方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

(1)基于搜救系統故障機理的BN模型建立有向無環圖DAG；

(2)基于模糊集合理論對有向無環圖中的節點進行多狀態劃分；

(3)基于有向無環圖及其節點的多狀態劃分情況，建立非根節點的條件概率表CPT；

(4)根據有向無環圖DAG和條件概率表，經聯合概率的后驗求解得到搜救系統在時刻t的任務可靠度和所處狀態。

2.根據權利要求1所述的面向多狀態機載搜救系統的模糊BN任務可靠性預測方法，其特征在于：所述機載搜救系統包括：傳感器和綜合處理單元兩類分系統。

3.根據權利要求2所述的面向多狀態機載搜救系統的模糊BN任務可靠性預測方法，其特征在于：

在第(1)步中，根據多源信息確定系統發生故障的原因，建立以搜救系統失效作為頂事件的故障樹；所述多源信息包括：故障判據、相似產品、試驗信息、使用信息及工程經驗；

基于故障樹建立搜救系統貝葉斯網絡模型的有向無環圖，將與搜救系統任務相關的各設備X＝{X₁,X₂,…,X_n}對應抽象為隨機變量，依據故障機理所反映的故障因果關系，以有向邊連接節點變量的形式對系統邏輯進行描述，各節點的賦值為基于任務可靠性或狀態概率度量的故障假設、測試值、觀測現象或意見征詢。

4.根據權利要求3所述的面向多狀態機載搜救系統的模糊BN任務可靠性預測方法，其特征在于：所有分系統下屬各設備總量之和為p；假設所有設備的可靠性預測模型已通過試驗或關鍵性能參數的監測與分析的方式獲得；

在第(2)步中，對于p個設備，將其可靠性預測模型按時間序列以無監督等寬區間法離散化處理，則在未來一段時間T內得到p×T階矩陣：

其中，R_i,τ(i＝1,2,…,p；τ＝1,2,…,T)為設備X_i在時刻τ的可靠度預測值，由可靠性預測模型給出。

5.根據權利要求4所述的面向多狀態機載搜救系統的模糊BN任務可靠性預測方法，其特征在于：根據模糊集合理論選擇模糊數和隸屬函數對設備的過程多狀態進行定義和劃分；搜救系統中設備至少存在三種任務狀態：正常工作、性能降級和臨近失效。

6.根據權利要求5所述的面向多狀態機載搜救系統的模糊BN任務可靠性預測方法，其特征在于：在第(3)步中，依據所述搜救系統有向無環圖及其節點的多狀態劃分情況，建立非根節點的條件概率表，節點X₁的條件概率表以條件概率集P(X_i|X_pi)定量表達非根節點X_i與其父節點集X_pi之間的條件依賴關系。

7.根據權利要求6所述的面向多狀態機載搜救系統的模糊BN任務可靠性預測方法，其特征在于：在第(4)步中，根據所述條件概率表和有向無環圖通過聯合概率分布求解公式計算系統及各個設備在時刻t的任務可靠度和所處狀態。

8.根據權利要求7所述的面向多狀態機載搜救系統的模糊BN任務可靠性預測方法，其特征在于：若已知搜救系統存在故障節點，則通過計算該事件的條件后驗概率進行故障診斷。

9.根據權利要求6所述的面向多狀態機載搜救系統的模糊BN任務可靠性預測方法，其特征在于：對于定義了多狀態的節點，相應父子節點的狀態依賴關系須依據劃分的多狀態重新建立條件概率表。