一種基于CMSR的導彈發射飛行可靠度評估方法

陳學忠

摘 要：導彈裝備屬于典型的多個單元組成的復雜系統，其可靠性評估可以直接利用系統的試驗信息進行評估。但改進型導彈系統的試驗信息有限，僅利用試驗信息進行可靠性評估其可靠度置信下限較低，置信度也不高，不能客觀反映改進型導彈系統固有的可靠性水平。該文通過利用改進型導彈的試驗信息，新研、改進部分的試驗信息，以及原型設備的試驗信息，進行基于CMSR法的導彈發射飛行可靠度綜合評估，能有效反映改進型導彈的可靠性水平。

關鍵詞：CMSR；改進型導彈；發射飛行可靠度

中圖分類號：TJ76 文獻標志碼：A

0 前言

武器裝備根據已定型的產品使用情況和作戰能力，可能提出改進升級措施，從而提升武器系統的整體戰術技術性能。通過改進升級，可有效提升裝備性能和縮短研制周期。因此，導彈改進后其可靠性是否符合要求，需進行改進型導彈的發射飛行可靠度評估。導彈裝備屬于典型的多個單元組成的系統，其可靠性評估可以像單元一樣直接利用系統的試驗信息進行評估。但是，系統的試驗信息，特別是像改進型導彈這樣的大型復雜系統的試驗信息有限，有的甚至只進行幾次試驗，其評估結果可靠度置信下限較低，置信度也不高，不能很好地反映這類系統的固有可靠性水平。然而，對組成導彈復雜系統的各級功能單元分別進行試驗卻相對容易，導彈系統及其組成單元的各級功能單元級別越低，試驗件數和次數越多。因此，開發了系統可靠的金字塔式試驗程序，即所謂金字塔模型。將下一級各功能單元試驗信息向上一級折合，再把折合信息與上一級試驗信息綜合，進行各級系統可靠性綜合評估。這樣，就可用較少次數的導彈系統試驗對導彈系統的高可靠性做出較高置信度的評估。

1 評估數據來源

改進型產品的部分分系統或組合是借用了前一產品的系統，由于前產品已經進行過鑒定試驗，因此，在對改進型產品進行可靠性評估時，為進行改進的產品提供有效的驗前信息。

改進型導彈的可靠性評估需要充分收集導彈壽命周期內的試驗信息、靶試信息，以彌補僅靠系統試驗的信息不足問題，盡可能提高導彈裝備可靠性評估結果的置信度，較好地反映導彈裝備固有可靠性水平。

導彈裝備可靠性評估的數據來源包括飛行試驗信息；可靠性、環境試驗信息；測試、調試信息；相似產品數據信息。

2 導彈發射飛行可靠度評估模型

采用金字塔式可靠性綜合評估，將導彈各分系統以及分系統功能單元單獨可靠性試驗信息，按照系統、分系統可靠性邏輯模式，進行導彈級、分系統級折合，作為導彈、分系統的試驗信息，再與導彈、分系統試驗信息綜合。

金字塔式可靠性綜合評估方法如下：1）根據各功能單元的可靠性信息，CMSR法綜合為該分系統的可靠性折合信息，將此折合試驗信息與分系統試驗信息進行綜合，得到該分系統的綜合信息；2）根據導彈分系統試驗信息，CMSR法綜合為導彈的可靠性折合信息，將此折合信息與導彈攔截試驗信息進行綜合，得到導彈的綜合試驗信息；3）根據導彈中各級可靠性綜合信息，求出給定置信度下的導彈可靠性置信下限。

3 算例

某改進型導彈發射飛行可靠度評估結合地面試驗、飛行試驗、原型飛行試驗信息進行。

3.1 可靠性評估方案

導彈發射飛行可靠度評估采用試驗數據統計和使用數據相結合的評估方法。由于導彈的靶試試驗信息較少，因此，可靠性評估以飛行靶試期間發生的故障為基礎信息，采用飛行試驗信息結合新研彈上設備可靠性鑒定試驗信息、飛行試驗期間測試信息、原型導彈列裝的飛行試驗信息進行折合。

3.2 導彈發射飛行可靠度評估

導彈由火化工品和彈體結構4個成敗型分系統，探測、控制和信息交換等4個指數壽命型分系統串聯組成。試驗信息處理如下。

3.2.1 導彈飛行試驗信息處理

將導彈飛行試驗信息進行統計分析，明確導彈飛行的成功次數和失敗次數。

3.2.2 飛行試驗期間測試信息處理

統計飛行試驗期間的導彈或彈上分系統測試信息，綜合測試次數，單元測試次數，并考慮環境影響因子的影響，最終轉換為成功次數和失敗次數。

3.2.3 改進設備的可靠性試驗信息處理

將彈上改進設備的可靠性試驗期間測試次數，結合飛行試驗期間測試次數，轉換為成功次數和失敗次數。

3.2.4 原型導彈飛行試驗信息處理

統計分析原型導彈飛行試驗信息，明確導彈飛行的成功次數和失敗次數。

3.2.5 評估

在置信度為0.7下的導彈發射飛行可靠度置信下限RL計算如下。

3.2.5.1 成敗型

4 結語

該文建立了以數據折合、逐級向上數據綜合以及CMSR綜合評估為主要流程的自下而上綜合評估方法。通過利用改進型導彈試驗信息，新研、改進部分試驗信息以及原型試驗信息，展開了導彈可靠性數據處理和綜合評估，能有效反映改進型導彈系統可靠性水平，為導彈設計鑒定提供依據。

參考文獻

[1]劉春和，陸祖建.武器裝備可靠性評定方法[M].北京：中國宇航出版社，2009.