[发明专利]航空电子产品电磁性能裕量分析与确信可靠性评估方法

说明书

本发明提供了一种航空电子产品电磁性能裕量分析与确信可靠性评估方法，该方法包括：系统分析，明确航空电子产品功能结构、系统逻辑关系以及关键部件和航空电子产品周围电磁环境，获得航空电子受到的电磁环境应力；确定航空电子产品关键性能参数及其阈值；确定航空电子产品的薄弱环节因素；通过量化内外因参数对关键性能参数的影响，建立考虑内外因参数不确定性的性能裕量模型；进行确信可靠性评估，计算确信可靠度。本发明从电磁性能参数角度出发，确定航空电子产品电磁环境下的薄弱环节因素，为航空电子产品的设计改进提供指导，考虑了失效过程对电磁性能参数的影响，并通过内外因参数不确定性来量化系统不确定性，完成系统的确信可靠性评价。

技术领域

本发明属于确信可靠性评估技术领域，特别是一种航空电子产品电磁性能裕量分析与确信可靠性评估方法。

背景技术

电磁环境指的是电子系统在既定工作环境中执行规定任务时可能遇到的各种传导型和辐射型电磁发射。电子产品容易受到多种形式的电磁干扰源的电磁干扰，在电磁干扰下，电子设备可能会出现暂时性的误动作或功能失调，严重时会出现工作性能的永久性降级甚至失灵，降低产品可靠性，缩短产品寿命。电子产品对电磁环境的某种反应能力称作电磁性能，这种能力最终要通过电磁性能参数来表征，而电磁环境下的可靠性取决于电磁性能参数与其阈值之间的余量。因此，研究航空电子产品的电磁性能余量分析方法，是进行电磁可靠性评估的基础；同时，定位产品在电磁环境下的薄弱环节，确定易受电磁影响的器件，可为后续产品设计以及改进提供依据，具有重要的工程意义。

目前航空电子产品电磁性能的可靠性评估方法包括基于故障数据的统计方法以及基于故障物理模型的寿命预测方法。其中，基于故障数据的统计分析方法通过收集产品的故障数据，按组成产品各单元发生故障频数高低判明产品中的薄弱环节，进行改进以减少故障的发生，并对故障率、平均故障间隔时间和可靠寿命等进行评价，以验证产品是否符合预定的可靠性指标，该方法强调故障数据统计收集，只有当产品经过试验或使用得到故障数据后才能给出可靠性评估结果，然而在实际的工程应用中，随着科学技术的发展，产品的可靠性越来越高，在使用和试验中产品发生故障的数据越来越少，而且实践中经常存在着小批量甚至单件制造的产品，难以获取足够多的故障数据；基于故障物理模型的寿命预测方法并不需要大量的统计数据，但该方法更加关注于产品故障过程的物理化学过程与产品设计、制造和使用特性之间的关系，该方法从寿命角度考虑产品的可靠度，却忽视了产品故障对性能参数的影响，设计人员进行故障机理分析，虽然能消除局部故障，但分析结果仍无法与产品的功能设计相结合。此外，产品可靠性评估过程中存在着大量的不确定性，一类是具有大量随机特征的固有不确定性，一般用概率描述。另一类是由于人的认知能力局限和知识、信息或者故障数据不足而导致的认知不确定性。不确定量化也是电磁性能和可靠性评估的重要环节，而确信可靠性方法能够将固有不确定性和认知不确定综合到可靠性评估中，是具有广泛的应用前景的理论方法。因此，从电磁性能参数角度出发，定位产品薄弱环节项目，寻求一种航空电子产品电磁性能裕量分析与确信可靠性评估方法是十分迫切且必要的。

发明内容

本发明针对上述现有技术中的缺陷，从产品电磁性能的角度出发，定位产品薄弱环节项目，提出一种航空电子产品电磁性能裕量分析与确信可靠性评估方法。该方法包括系统分析，明确产品功能结构、系统逻辑关系以及关键部件和产品周围电磁环境，获得航空电子受到的电磁环境应力；确定产品关键性能参数及其阈值；确定航空电子产品的薄弱环节因素；通过量化内外因参数对关键性能参数的影响，建立考虑内外因参数不确定性的性能裕量模型；进行确信可靠性评估，计算确信可靠度。本发明从电磁性能参数角度出发，确定产品电磁环境下的薄弱环节，为产品的设计改进提供指导，考虑了失效过程对电磁性能参数的影响，并通过内外因参数不确定性来量化系统不确定性，完成系统的确信可靠性评价。

本发明提供一种航空电子产品电磁性能裕量分析与确信可靠性评估方法，其包括以下步骤：

S1、系统分析，明确航空电子产品功能结构、系统逻辑关系以及周围电磁环境，获得航空电子产品受到的电磁环境应力；