基于贝叶斯网络的卫星太阳翼驱动机构系统可靠性建模与评估

随着系统结构与功能复杂性的不断增加,系统的失效过程呈现复杂的动态特性,如顺序相关性、功能相关性以及冗余备份。基于马尔科夫过程的动态故障树分析方法能够较好地解决复杂系统的建模问题,然而在求解时该方法却是在全局状态空间中考虑部件不同状态之间的转移,随着底事件以及逻辑门数量的增加.马尔可夫模型的计算量将呈指数增长。为了解决该问题,笔者采用贝叶斯网络结合动

第7第8卷期 21 0 2年 8 月

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基于贝叶斯网络的卫星太阳翼驱动机构

系统可靠性建模与评估李彦锋，黄洪钟，刘宇，肖宁聪，釉顷鹏(电子科技大学机械电子工程学院，成都 613) 17 1摘要：随着系统结构与功能复杂性的不断增加，系统的失效过程呈现复杂的动态特性，如顺序相关性、功能相关性以及冗余备份。基于马尔科夫过程的动态故障树分析方法能够较好地解决复杂系统的建模问题，然而在求解时该方法却是在全局状态空间中 考虑部件不同状态之间的转移，随着底事以件及逻辑门数量的增加.马尔可夫模型的计算量将呈指数增长。为了解决该问题， 笔者采用贝叶斯网络结合动态故障树的方法进行分析，利用贝叶斯网络的双向推理能力进行可靠性评估。实例分析表明，该方法能够较好地解决具有动态特性的系统可靠性分析问题，而且具有较高的求解精度。 关键词：卫星；太阳翼；驱动机构；故障树；贝叶斯网络；可靠性分析

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随着代大型军事卫星、气象卫星与商用广播通信卫星见的结构和各部分功能的日益复杂化，人们对卫星系统的可靠性提出了新的要求，如要求系统长寿命、高可靠地在复杂环

十分重要的意义。 故障树分析方法是一种基于二值状态和静态故障逻辑的系统可靠f分析方法，生被广泛应用于复杂系统的可靠唼

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全f分析中。现代系统失效机理复杂，其失效逻辑呈现复杂生的动态并陡，女寺 优乘1 蝻啪关陡。在进行系统可靠洼

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源，以满足长寿命卫星对能源方面的需求。为了充分发挥太阳能电池的作用，产生足够多}旨 量，卫星备有帆板来装载这些太阳能电池，并安置驱动装置，以驱动帆板转动从而控制其法线指向太阳光束的方向，从而尽百多地 旨

建模和分析时，静态故障树的事件与逻辑门缝f体系不能表 达这类失效逻辑，难以进行的评估。

吸收太阳能。因此，对太阳翼易收稿日期： 023 2 21 6 5 4 -

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对这类复杂系统的可靠陛分析，D gn ua

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基金项目：国家自然科学基金资助项[ 5056)高等学校博土学科点专项科研基金资助项目= 9 1 1 09;中￣ 1701; ( ( o 8 1 l)央高校基本科研业务费资助项目狮 50(Y 2 1￣8) Z GX 0104

作者简介：￣ ( 8一 ) 1 1,男，博士研究生， 9主要研究方向：统可靠富与占动态章时系 、通信联系^黄洪钟，:教授，主要研究方向：可靠陛没计、优化设计、故障预、嘛营理，坝 ￣

贝叶斯网络 .ua e .l d c '

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