基于二元决策图的护航编队多阶段任务体系可靠性分析

发布时间：2021-07-29 15:04

　　护航编队由多艘舰船组成,是一个复杂的装备体系。以护航编队为对象,在多阶段任务系统基础上给出了多阶段任务体系的概念。针对护航编队特点,建立其任务可靠性模型,根据共同失效基本任务对阶段故障树进行化简。采用二元决策图（BDD）算法,对编队任务各阶段可靠事件进行分析,并给出了BDD算法求解任务进行到各阶段时可靠度的流程图和程序实现的伪代码。假设护航编队各系统寿命服从指数分布或威布尔分布,在此条件下对其执行护航任务过程的任务可靠性进行分析评估,验证了所提模型和方法的正确性。 

【文章来源】：兵工学报. 2020,41(05)北大核心EICSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

护航编队各阶段任务故障树

进一步，得到Rq的BDD，如图3所示。任务开始后，所有系统均参与工作，当系统在某一阶段失效时，由于不可修，其失效状态对后续阶段也会产生影响，因此在绘制阶段BDD时要考虑系统的失效时域。如在图3中，L失效不论是在R1中发生还是在R2中发生，都会影响R2发生失效。因此，L的失效时域为(t0,t2)，在R2的BDD中L失效表示为L(0,2)。2.4 连接阶段任务BDD得出Sq的BDD

对于S3=R1∩R2∩R3，由图2可知:在中，存在共同失效基本任务A、B、C、D、F、G、I、J，则删去阶段1中在或门下的A、B、C、D、F、G;在中，存在共同失效基本任务A、B、C、D、F、G、I、J，则删去阶段2中在或门下的A、B、C、D、F、G、I、J和阶段1中在与门下的{I,J}、{J,K}、{I,K}，得到前3个阶段即F3化简后的故障树，如图4中图4(b)所示。然后将化简后R2的BDD根节点与化简后R1的BDD的0状态终点连接，再将R3的BDD根节点与R2的BDD的0状态终点连接，则护航编队在第3阶段任务成功S3的BDD为连接后BDD中通往0状态终点的路径，如图5中(t2,t3)阶段所示。对于S4=R1∩R2∩R3∩R4，由图2可知:在中，存在共同失效基本任务A、B、C、D、F、G、I、J，则删去阶段1中在或门下的A、B、C、D、F、G;在中，存在共同失效基本任务A、B、C、D、F、G、I、J，则删去阶段2中在或门下的A、B、C、D、F、G、I、J和阶段1中在与门下的{I,J}、{J,K}、{I,K};在中，存在共同失效基本任务A、B、C、D、E、F、G、H、I、J，则删去阶段1中在或门下的E、H和阶段3中在或门下的A、B、C、D、F、G、I、J，得到整个任务阶段即F4化简后的故障树，如图4中图4(c)所示。然后将化简后R3的BDD根节点与化简后R2的BDD的0状态终点连接，再将R4的BDD根节点与R3的BDD的0状态终点连接，则护航编队在整个任务阶段任务成功S4的BDD为连接后BDD中通往0状态终点的路径，如图5中(t3,t4)阶段所示。如图5所示，在Sq的BDD中，从根节点通往0状态终点的路径表示任务在阶段q的成功事件。

【参考文献】：
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本文编号：3309548