[发明专利]一种针对小子样的长寿命二浮陀螺快速寿命试验方法

说明书

本发明涉及二浮陀螺寿命试验方法，具体涉及一种针对小子样的长寿命二浮陀螺快速寿命试验方法，用于解决对于小子样且寿命要求极高的二浮陀螺，采用Weibull分布模型进行试验会因子样数量不足而无法进行试验，采用1:1的寿命试验方式会造成试验成本及周期剧增的不足之处。该针对小子样的长寿命二浮陀螺快速寿命试验方法通过建立二浮陀螺的可靠性模型假定二浮陀螺最低平均失效前时间和总启停次数，并展开MTTF（平均失效前时间）试验和启停试验；本发明能够实现对二浮陀螺产品进行快速的寿命试验验证，在保证产品要求可靠性指标的前提下，极大的压缩了产品试验周期，节约了试验成本。

技术领域

本发明涉及二浮陀螺寿命试验方法，具体涉及一种针对小子样的长寿命二浮陀螺快速寿命试验方法。

背景技术

长寿命、高可靠性二浮陀螺是宇航用惯性测量单元的核心元件，作为飞行器系统的“眼睛”，在任务的发射、入轨、在轨运行等阶段通过对飞行器相对于惯性空间的转动角速率的高可靠、长航时的精确测量实现对运载体的姿态控制，以及决定着飞行器的飞行姿态控制精度。

工作寿命及可靠性是二浮陀螺的核心指标，目前，航天单机产品可靠度评估值一般需要0.7的置信度，寿命为15年。在前期惯性产品的研制过程中，对于产品寿命及可靠性相关的验证试验往往采用Weibull（威布尔）分布模型进行试验或者采用1:1的寿命试验方式进行，但其具有以下不足之处：

（1）对于生产数量较多的陀螺仪表采用随机抽取一定比例的子样，按照机电产品随机失效模型服从Weibull分布的原理进行Weibull分布模型的可靠性模型建立，进行寿命跑合试验，试验子样越多，单个产品跑合时间则越短；此种技术方案适用于子样数量多，寿命指标要求短的型号产品，对于小子样产品则会因子样数量不足而无法进行试验；

（2）对于寿命指标要求较短的产品，往往采用抽取一定的小子样，进行1：1寿命跑合试验，而该试验方案不能用于寿命指标要求长的产品（如寿命试验要求15年），对于重要型号的复杂产品来说，会造成试验成本及周期的剧增。

因此，对于小子样且寿命要求极高的二浮陀螺来说，如何才能准确、可靠、快速的实现寿命试验验证，降低试验成本及研制周期，对型号的研制及任务的保障起着至关重要的影响。

发明内容

本发明的目的是解决对于小子样且寿命要求极高的二浮陀螺，采用Weibull分布模型进行试验会因子样数量不足而无法进行试验，采用1:1的寿命试验方式会造成试验成本及周期剧增的不足之处，而提供一种针对小子样的长寿命二浮陀螺快速寿命试验方法。

为了解决上述现有技术所存在的不足之处，本发明提供了如下技术解决方案：

一种针对小子样的长寿命二浮陀螺快速寿命试验方法，其特殊之处在于，包括如下步骤：

步骤1、建立二浮陀螺的可靠性模型；

步骤1.1、根据二浮陀螺单通道的二浮陀螺寿命可靠度和电路寿命可靠度计算二浮陀螺可靠度；

步骤1.2、建立二浮陀螺的可靠性模型如下：

，

式中，为任务时间；为形状参数1；为特征参数1；为任务启停次数； 为形状参数2； 为特征参数2；

步骤2、确定二浮陀螺MTTF（平均失效前时间）指标和总启停次数；

根据预设任务时间、任务启停次数，确定任务时间、任务启停次数；根据Weibull分布可靠性计算模型，查表得到、；根据二浮陀螺的可靠度，计算二浮陀螺实际可靠度，使得，获得、 ，定义二浮陀螺MTTF指标，总启停次数=，；

步骤3、MTTF试验；

根据二浮陀螺MTTF指标 及置信度为0.7计算总试验时间；