[发明专利]用于载人航天器的备件的上行规划方法

说明书

本发明涉及一种用于载人航天器的备件的上行规划方法，包括以下步骤：a.分析在轨载人航天器内设备器件的寿命，识别满足和不满足载人航天器寿命要求的设备器件；b.针对满足和不满足载人航天器寿命要求的设备器件进行上行规划。根据本发明的用于载人航天器的备件的上行规划方法通过寿命分析和可靠性分析相结合，分析了长期在轨运行载人航天器维修备件上行的种类和上行时机，采用根据本发明的规划方法可以实现载人航天器长期在轨飞行的备件上行规划。

技术领域

本发明涉及载人航天器总体设计技术领域，涉及一种用于载人航天器的备件的上行规划方法，尤其涉及一种基于寿命与可靠性分析相结合的备件上行规划方法。

背景技术

长期在轨运营的航天器，可靠性要求高，其研制难度前所未有。

“和平号”空间站通过维修将寿命延长到15年，延寿期间航天员75％的时间在开展维修工作。国际空间站通过维修将延寿到2024年，航天员日常40％的时间在开展维修工作，截至2016年9月，共开展了384次出舱维修维护。哈勃望远镜在二十余年在轨运行中，接受了陀螺仪、电池、精确制导传感器的更换等多次维修服务。在轨维修是保证长期在轨运营飞行器正常在轨运营必不可少的关键措施。

在轨维修主要包含预防性维修和修复性维修两类，其中预防性维修主要是针对寿命不满足要求的产品，在其寿命到期时进行维修更换；修复性维修主要针对产品的突发性故障，在产品发生故障后进行维修更换。为保证在轨维修可实施，需要在在轨维修任务之前，从地面上行备件到载人航天器，由于搭载备件上行的货运飞船的运输能力有限，且存在一定发射时间间隔。

现有的备件配置规划方法，大多以车间维修为出发点，主要针对备件为车间可更换单元(shop-replaceable unit，SRU)，比如汽车或者飞机发生故障后，在维修车间进行更换备件维修。而载人航天器为在轨维修，针对备件为在轨可更换单元(orbitalreplaceable units，ORU)，需要考虑运送能力限制、补给的时间间隔，因此现有的备件配置规划方法难以适用于载人航天器维修备件上行规划。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种解决载人航天器长期在轨运行过程中的设备器件上行规划的问题的基于寿命与可靠性分析相结合的用于载人航天器的备件的上行规划方法。

为实现上述发明目的，本发明提供一种用于载人航天器的备件的上行规划方法，包括以下步骤：

a.分析在轨载人航天器内设备器件的寿命，识别满足和不满足载人航天器寿命要求的设备器件；

b.针对满足和不满足载人航天器寿命要求的设备器件进行上行规划。

根据本发明的一个方面，所述满足载人航天器寿命要求的设备器件为寿命≥载人航天器寿命的设备器件。

根据本发明的一个方面，所述不满足载人航天器寿命要求的设备器件为寿命＜载人航天器寿命的设备器件。

根据本发明的一个方面，在所述b步骤中，上行规划流程为：

(1)寿命分析，明确不满足载人航天器寿命要求的设备器件；

(2)可靠性分析，分析满足载人航天器寿命要求的设备器件，对满足载人航天器寿命要求的设备器件的重要度排序，明确上行进行长期储备的重要设备器件；

(3)将上行任务按年为单位划分n个阶段，从第一年开始，针对第i年的设备器件上行任务，分析需要上行的设备器件；

(4)分析上行的货运飞船的货运能力，确定货运飞船能够承载上行设备器件的最大重量；