[发明专利]扫描机构基于综合可信度的多源先验信息融合方法

说明书

技术领域

本发明涉及可靠性多源信息融合技术，具体涉及一种针对星载液体润滑扫描机构多源先验信息，极小子样、零失效情况下基于综合可信度理论的融合方法。

背景技术

星载液体润滑旋转扫描机构是包含旋转运动零(组)件的集成体，由于产量、可靠性指标、试验方法和费用、研制周期等诸多因素制约，该机构同批次产品的地面模拟试验样本极小、试验信息不多且存在零失效现象，若采用传统统计方法无法进行定量评估。同时存在较大量先验信息(相似机构试验、在轨运行信息)，因此在工程上可采用贝叶斯分析方法较好解决这类机构极小子样可靠性定量评估问题。但贝叶斯分析的关键是先验分布的确定，其中难点是多源先验信息的融合方法，即一种由多源先验信息获得可靠性评估中综合先验分布的融合准则。

本发明中的多源信息仅指多组先验样本信息，即相似扫描机构信息、同状态扫描机构历史信息。针对该类多源先验信息，目前主要采用加权方法，具体有以下几种：基于可信度的多源验前信息融合方法，多组寿命信息或多个专家的信息的贝叶斯相继律融合方法，最大熵准则融合方法，专家权重融合方法。这些方法各有优缺点和适用范围。最大熵方法随先验信息增多，推导出的先验分布形式趋于复杂，给验后分布的求取及贝叶斯分析带来了一定的计算困难，但只要先验信息可信并且充分，综合的先验分布将逼近实际先验分布。专家设定权重的方法简便易操作，但主观随意性较大。可信度融合方法比较合理，但对“极小子样、零失效”样本，现有根据样本寿命信息进行数学相容性检验确定可信度的方法，会造成可信度不稳定或无法获得可信度，进而使综合先验无效。

因此，“极小子样、零失效”星载液体润滑旋转扫描机构多源先验信息融合方法是航天机构可靠性工程领域亟待研究的问题。

发明内容

本发明的目的为解决星载液体润滑扫描机构极小子样、零失效情况下可靠性多源先验信息有效融合问题，提出了该类机构多源先验信息基于综合可信度的融合方法。该方法是通过对扫描机构(样本)工作润滑状态的分析获得物理可信度，再由试验样本与先验样本性能退化信息动态一致性检验结果表征性能可信度，最后以两种可信度折合后的综合可信度作为加权依据进行多源先验分布加权融合的方法。本发明避免了极小子样、零失效情况下简单融合带来的极大风险，工程实际使用价值高。

本发明为实现其发明目的所采用的技术方案是，基于综合可信度的“极小子样、零失效”星载液体润滑扫描机构多源先验信息融合方法，如图1所示，其步骤依次是：

步骤一，收集星载液体润滑扫描机构样本物理参数、试验信息和先验信息。其中，物理参数是轴承特性参数、润滑油特性参数、环境温度和负载参数；试验信息是试验时间信息、性能退化信息和环境信息；先验信息是相似机构在轨飞行寿命信息和性能退化信息。

步骤二，计算样本油润滑参数，以样本油润滑参数为核心参量确定各先验样本物理可信度。

由哈姆洛克-道森公式和雷诺尔德公式推导出油润滑参数为：