[發(fā)明專利]航空電子產(chǎn)品電磁性能裕量分析與確信可靠性評估方法

有效

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• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN112949094B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設計）人: 陳穎;王艷芳;初巧慧;康銳
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/04;G06F111/08;G06F119/02;G06F119/14
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11474
• 代理人: 王冬杰

本發(fā)明提供了一種航空電子產(chǎn)品電磁性能裕量分析與確信可靠性評估方法，該方法包括：系統(tǒng)分析，明確航空電子產(chǎn)品功能結構、系統(tǒng)邏輯關系以及關鍵部件和航空電子產(chǎn)品周圍電磁環(huán)境，獲得航空電子受到的電磁環(huán)境應力；確定航空電子產(chǎn)品關鍵性能參數(shù)及其閾值；確定航空電子產(chǎn)品的薄弱環(huán)節(jié)因素；通過量化內(nèi)外因參數(shù)對關鍵性能參數(shù)的影響，建立考慮內(nèi)外因參數(shù)不確定性的性能裕量模型；進行確信可靠性評估，計算確信可靠度。本發(fā)明從電磁性能參數(shù)角度出發(fā)，確定航空電子產(chǎn)品電磁環(huán)境下的薄弱環(huán)節(jié)因素，為航空電子產(chǎn)品的設計改進提供指導，考慮了失效過程對電磁性能參數(shù)的影響，并通過內(nèi)外因參數(shù)不確定性來量化系統(tǒng)不確定性，完成系統(tǒng)的確信可靠性評價。

技術領域

本發(fā)明屬于確信可靠性評估技術領域，特別是一種航空電子產(chǎn)品電磁性能裕量分析與確信可靠性評估方法。

背景技術

電磁環(huán)境指的是電子系統(tǒng)在既定工作環(huán)境中執(zhí)行規(guī)定任務時可能遇到的各種傳導型和輻射型電磁發(fā)射。電子產(chǎn)品容易受到多種形式的電磁干擾源的電磁干擾，在電磁干擾下，電子設備可能會出現(xiàn)暫時性的誤動作或功能失調(diào)，嚴重時會出現(xiàn)工作性能的永久性降級甚至失靈，降低產(chǎn)品可靠性，縮短產(chǎn)品壽命。電子產(chǎn)品對電磁環(huán)境的某種反應能力稱作電磁性能，這種能力最終要通過電磁性能參數(shù)來表征，而電磁環(huán)境下的可靠性取決于電磁性能參數(shù)與其閾值之間的余量。因此，研究航空電子產(chǎn)品的電磁性能余量分析方法，是進行電磁可靠性評估的基礎；同時，定位產(chǎn)品在電磁環(huán)境下的薄弱環(huán)節(jié)，確定易受電磁影響的器件，可為后續(xù)產(chǎn)品設計以及改進提供依據(jù)，具有重要的工程意義。

目前航空電子產(chǎn)品電磁性能的可靠性評估方法包括基于故障數(shù)據(jù)的統(tǒng)計方法以及基于故障物理模型的壽命預測方法。其中，基于故障數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析方法通過收集產(chǎn)品的故障數(shù)據(jù)，按組成產(chǎn)品各單元發(fā)生故障頻數(shù)高低判明產(chǎn)品中的薄弱環(huán)節(jié)，進行改進以減少故障的發(fā)生，并對故障率、平均故障間隔時間和可靠壽命等進行評價，以驗證產(chǎn)品是否符合預定的可靠性指標，該方法強調(diào)故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計收集，只有當產(chǎn)品經(jīng)過試驗或使用得到故障數(shù)據(jù)后才能給出可靠性評估結果，然而在實際的工程應用中，隨著科學技術的發(fā)展，產(chǎn)品的可靠性越來越高，在使用和試驗中產(chǎn)品發(fā)生故障的數(shù)據(jù)越來越少，而且實踐中經(jīng)常存在著小批量甚至單件制造的產(chǎn)品，難以獲取足夠多的故障數(shù)據(jù)；基于故障物理模型的壽命預測方法并不需要大量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，但該方法更加關注于產(chǎn)品故障過程的物理化學過程與產(chǎn)品設計、制造和使用特性之間的關系，該方法從壽命角度考慮產(chǎn)品的可靠度，卻忽視了產(chǎn)品故障對性能參數(shù)的影響，設計人員進行故障機理分析，雖然能消除局部故障，但分析結果仍無法與產(chǎn)品的功能設計相結合。此外，產(chǎn)品可靠性評估過程中存在著大量的不確定性，一類是具有大量隨機特征的固有不確定性，一般用概率描述。另一類是由于人的認知能力局限和知識、信息或者故障數(shù)據(jù)不足而導致的認知不確定性。不確定量化也是電磁性能和可靠性評估的重要環(huán)節(jié)，而確信可靠性方法能夠將固有不確定性和認知不確定綜合到可靠性評估中，是具有廣泛的應用前景的理論方法。因此，從電磁性能參數(shù)角度出發(fā)，定位產(chǎn)品薄弱環(huán)節(jié)項目，尋求一種航空電子產(chǎn)品電磁性能裕量分析與確信可靠性評估方法是十分迫切且必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術中的缺陷，從產(chǎn)品電磁性能的角度出發(fā)，定位產(chǎn)品薄弱環(huán)節(jié)項目，提出一種航空電子產(chǎn)品電磁性能裕量分析與確信可靠性評估方法。該方法包括系統(tǒng)分析，明確產(chǎn)品功能結構、系統(tǒng)邏輯關系以及關鍵部件和產(chǎn)品周圍電磁環(huán)境，獲得航空電子受到的電磁環(huán)境應力；確定產(chǎn)品關鍵性能參數(shù)及其閾值；確定航空電子產(chǎn)品的薄弱環(huán)節(jié)因素；通過量化內(nèi)外因參數(shù)對關鍵性能參數(shù)的影響，建立考慮內(nèi)外因參數(shù)不確定性的性能裕量模型；進行確信可靠性評估，計算確信可靠度。本發(fā)明從電磁性能參數(shù)角度出發(fā)，確定產(chǎn)品電磁環(huán)境下的薄弱環(huán)節(jié)，為產(chǎn)品的設計改進提供指導，考慮了失效過程對電磁性能參數(shù)的影響，并通過內(nèi)外因參數(shù)不確定性來量化系統(tǒng)不確定性，完成系統(tǒng)的確信可靠性評價。

本發(fā)明提供一種航空電子產(chǎn)品電磁性能裕量分析與確信可靠性評估方法，其包括以下步驟：

S1、系統(tǒng)分析，明確航空電子產(chǎn)品功能結構、系統(tǒng)邏輯關系以及周圍電磁環(huán)境，獲得航空電子產(chǎn)品受到的電磁環(huán)境應力；