[發明專利]一種載人登月任務航天器系統的可靠性估算方法及估算系統

有效

• 申請號: 202110824140.0
• 申請日: 2021-07-21
• 公開（公告）號: CN113821867B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 王曉慧;申迪揚;岳宇賢
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20;G06F119/02
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

本發明涉及一種載人登月任務航天器系統的可靠性估算方法及估算系統，利用了模塊化思想和矩陣計算工具，實現對大量載人登月任務航天器系統可靠性進行高效、準確地計算分析，具體為：步驟一：建立可靠性參考數據庫；步驟二：載人登月航天器與任務流程模塊化；步驟三：載人登月任務構型構造；步驟四：可靠性求解本。本發明將各個子系統的可靠性數據構造成數據庫，可靠性估算時可直接調用，避免了各子系統專業單獨計算帶來的大工作量；還利用模塊化的思想規劃設計載人登月任務構型，構造過程簡單，具有通用性，能夠高效而準確地計算出任一載人登月任務構型的可靠性，克服了傳統研究方法工作量過大、操作麻煩度偏高、可調整性不足等缺點。

技術領域

本發明涉及一種載人登月任務航天器系統的可靠性估算方法及估算系統。該方法及系統利用了模塊化思想和矩陣計算工具，可以實現對大量載人登月任務航天器系統可靠性進行高效、準確地計算分析，屬于航天技術領域。

背景技術

隨著人類科學技術發展，深空探測技術日益成為航天工程高精尖技術集中體現；其中，載人登月工程憑其任務系統的高度綜合性、復雜性、系統性、戰略性，在深空探測中占據著舉足輕重的地位。

規劃、設計、分析載人登月任務構型是載人登月工程的基礎，且不同的載人登月任務構型具有不同的任務可靠性。而傳統研究方法多使用定性描述、停留于描述任務構型的層面，且存在大量迭代問題，十分不便。因此，設計一種通用、高效、準確的任務可靠性計算分析方法及其使用平臺成為必需。

發明內容

1、目的

本發明提供一種載人登月任務航天器系統的可靠性估算方法及其使用平臺——可靠性估算系統，以克服傳統研究方法工作量過大、操作麻煩度偏高、可調整性不足等缺點。

2、技術方案

為了實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案。

(1)一種載人登月任務航天器系統的可靠性估算方法，它包括以下步驟：

步驟一：建立可靠性參考數據庫

所述可靠性參考數據庫由載人登月任務航天器各艙段部件的功能、功耗等參數決定。

步驟二：載人登月航天器與任務流程模塊化

所述載人登月航天器與任務流程模塊化包含航天器模塊化和任務流程模塊化兩部分，二者屬于并列關系。

所述航天器模塊化是指將載人登月航天器的推進艙、軌道艙、返回艙、登月艙(包括上升級、下降級)以及運載火箭上面級、機動變軌推進器等組成部分看作獨立的艙段模塊，建立各個模塊任務開始前的初始可靠性估算數學模型。各個艙段模塊是并列關系。

所述任務流程模塊化是指將載人登月任務流程劃分為一系列任務階段，不同的載人登月任務構型包含的任務階段不同。任務流程模塊化還要明確各個任務階段下航天器各艙段模塊的可靠性變化量。

所述載人登月任務構型是指載人登月任務中航天器各個模塊在整個任務流程中的具體運行方案。

步驟三：載人登月任務構型構造

所述載人登月任務構型構造包括航天器選取和任務階段選取兩部分，二者在構造載人登月任務構型時按順序執行，即先選擇載人登月航天器，再選擇載人登月任務階段。

所述航天器選取即選擇經步驟二模塊化后的航天器艙段，可以全選，也可以部分選擇，具體選擇應由該方法的使用者決定。選擇某一航天器艙段模塊后，這一模塊對應的初始可靠性估算模型也就唯一確定。

所述任務階段選取即選擇每個航天器艙段模塊對應的任務階段，每個艙段模塊可以只對應一個任務階段，也可對應多個任務階段。

步驟四：可靠性求解

利用遞推法對可靠性進行估算。