[发明专利]航空装备多质量特性一体化集成建模仿真评估方法

摘要

本发明提出一种航空装备多质量特性一体化集成建模仿真评估方法，该一体化集成建模仿真评估方法，以完成航空装备作训任务为牵引，综合集成了作训任务子模型、装备子模型、保障资源子模型、保障过程子模型和可靠性、测试性、维修性模型，仿真过程中以可靠性、测试性和维修性触发保障需求，调用保障资源子模型、保障过程子模型实现装备保障，最后通过综合评估方法，对仿真结果进行分析，实现装备保障效能的评价。基于上述仿真评估方法，能在研制早期对航空装备保障能力进行有效的评价与过程监控，充分发挥事前分析的效果，以有效支持研制过程多质量特性权衡优化、定型阶段考核验证和使用阶段资源优化。

主权项

1.一种航空装备多质量特性一体化集成建模仿真评估方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n步骤1、航空装备多质量特性一体化集成建模，包括如下具体步骤：/n步骤11、建立航空装备保障效能仿真评估模型，包括作训任务子模型、装备子模型、保障资源子模型和保障过程子模型；/n所述作训任务子模型，用以对航空装备在一定时间内的作训任务计划进行描述；/n所述装备子模型，用以对航空装备的种类、数量和分解结构进行描述；/n所述保障资源子模型，用以对人力、备件、保障设备和保障设施进行描述，包括保障资源的功能以及保障对象、相关的使用和维修保障活动，并对各保障站点的级别、功能以及不同保障站点之间的层次关系和支持关系模型进行描述；/n所述保障过程子模型，用以对装备的使用和维修保障过程进行描述；/n步骤12、建立航空装备基本可靠性模型、任务可靠性模型、维修性模型和测试性模型，用以对影响所述航空装备保障能力的可靠性、维修性和测试性相关要素进行描述，包括影响任务的故障定义、故障触发机制、故障分布函数、维修过程、维修时间、测试手段、测试过程和测试时间；/n步骤13、进行航空装备多质量特性模型一体化集成；/n步骤2、基于航空装备多质量特性一体化集成建模的航空装备保障能力仿真评估，包括以下具体步骤：/n步骤201、以所述作训任务子模型为驱动，根据航空装备作战训练任务剖面和任务构型要求，确定可用装备，并按照最佳匹配的原则，为作训任务分配相应数量的装备；/n步骤202、控制系统按照计划时间节点推进仿真进程，根据任务需求，开展飞行前准备活动，准备结束后，进入任务执行阶段；/n步骤203、在任务执行过程中控制系统调用所述装备子模型、所述保障效能仿真评估模型和所述基本可靠性模型；所述保障效能仿真评估模型与所述基本可靠性模型通过监听网络端口，等待外部数据触发控制系统执行相应动作；在调用过程中，所述控制系统将飞行小时、起落次数等数据传输给所述基本可靠性模型，所述基本可靠性模型将接收到的数据与产品的各功能故障模式发生概率进行对比分析，若飞行小时或起落次数超出预设的功能故障设定值，则触发该产品的功能故障，并随后执行步骤204，否则执行步骤209；/n步骤204、调用测试性模型，判断所述功能故障在任务执行中是否可检测到；保障效能仿真评估模型与测试性模型通过监听网络端口，等待外部数据触发控制系统执行相应动作；在调用过程中，所述保障效能仿真评估模型将所述步骤203中发生的所述功能故障模式传输给所述测试性模型，所述测试性模型通过诊断策略，判断所述功能故障在任务执行中是否可检测到，如果“是”则完成故障的检测与隔离，并执行步骤205，如果“否”则执行步骤209；/n步骤205、调用任务可靠性模型，判断故障是否影响任务的完成；保障效能仿真评估模型与任务可靠性模型通过监听网络端口，等待外部数据触发控制系统执行相应动作；在调用过程中，保障效能仿真评估模型将步骤204中检测到的故障产品信息传输给任务可靠性模型，任务可靠性模型将其与任务字典进行匹配，判断是否影响任务执行，针对影响任务执行的故障，进一步分析所述故障是否可通过功能重构的方式解决，若无法解决则执行步骤206，否则执行步骤210；/n步骤206、由于所述故障影响任务执行，取消任务并返航；/n步骤207、调用维修性模型，进行故障修复仿真；保障效能仿真评估模型与维修性模型通过监听网络端口，等待外部数据触发控制系统执行相应动作，在调用过程中，保障效能仿真评估模型将待修复的所述故障的信息传输给维修性模型，维修性模型从模型库中匹配出与之相应的故障修复过程，并将所述故障修复过程中的备件和保障设备的保障资源需求，反馈给保障效能仿真评估模型；/n步骤208、将修复后的故障装备重新加入可用的装备中，并执行步骤211；/n步骤209、完成任务并进行任务检查后，将装备重新加入装备子模型中的可用装备中，并执行步骤210；/n步骤210、完成任务并进行任务后检查，并执行步骤211；/n步骤211、后续是否还有任务安排，如果“是”就返回到步骤201，“否”就结束仿真；以及/n步骤212、控制系统对仿真结果数据进行统计，调用评估算法，进行航空装备保障效能评估。/n