[发明专利]一种无人船可靠性测试与评价方法

权利要求书

1.一种无人船可靠性测试与评价方法，其特征在于，包括：

收集待评价无人船的系统及设备组成，并基于所述待评价无人船的任务事件梳理故障最低约定层次，其中，所述系统及设备组成中包括一个系统，所述系统包括至少一个子系统，每个子系统包括至少一个设备；

基于所述系统及设备组成，将所述待评价无人船任务事件的故障树分解至设备层级；

设置可靠性测试仿真模型的最大工作失效时间、仿真次数以及所述故障树的各基本事件失效分布函数特征参数，设置初始化仿真次数为0，则，通过所述可靠性测试仿真模型进行仿真，产生所述仿真次数的基本事件的失效事件随机抽样，并依据失效时间进行排序；

统计进行所述仿真次数的仿真后系统的失效时间，并将所述失效时间与所述最大工作失效时间进行比较，确定失效事件发生概率；

记录所述失效时间、统计所述系统的失效分布，并确定所述系统的平均故障间隔时间和任务可靠度。

2.根据权利要求1所述的无人船可靠性测试与评价方法，其特征在于，所述设置可靠性测试仿真模型的最大工作失效时间、仿真次数以及所述故障树的各基本事件失效分布函数特征参数，包括：

设置可靠性测试仿真模型的最大工作失效时间为T_max，仿真次数为N，所述故障树的各基本事件失效分布函数为F_i(t)，

其中，i＝1，2,3……,n,且n为所述系统的子系统的数量。

3.根据权利要求2所述的无人船可靠性测试与评价方法，其特征在于，所述通过所述可靠性测试仿真模型进行仿真，产生所述仿真次数的基本事件的失效事件随机抽样，并依据失效时间进行排序，包括：

设置用S表示无人船，则有S＝{Z₁,Z₂,…,Z_i,…,Z_n}，其中，Z_i(i＝1,2,…,n)表示系统由n个子系统组成，则，

所述故障树的顶事件T即为系统S的失效事件，所述故障树的底事件B_i即为子系统Z_i的失效事件，所述系统中共有n个底事件，若在第j次抽样，第i个子系统的失效时间抽样值表示为t_ij，则有：

其中，η_ij是第i个子系统第j次抽样时随机抽样的随机数；

进而确定第j次抽样时，第i个子系统在t时刻的状态为：

确定无人船的系统S在时刻t的状态；

进而统计计算第j次抽样时，系统发生的失效时刻如下：

若在第j次试验仿真时，采用随机抽样产生n个基本底事件为：

Z₁，Z₂，…，Z_i，…，Z_n，则，对应的失效时间分别为t₁，t₂，…，t_i，…，t_n；

进而依据失效时间进行排序对所述n个失效时间进行排序，结果为：

4.根据权利要求3所述的无人船可靠性测试与评价方法，其特征在于，所述统计进行所述仿真次数的仿真后系统的失效时间，并将所述失效时间与所述最大工作失效时间进行比较，确定失效事件发生概率，包括：

依次将基本底事件Z_k′置于失效状态，对应第j次抽样时所述系统失效次数抽样值记为t_k，即，t_k＝t_kj＝t_fk，检测所述系统S是否同时失效，进而基于检测结果，确定的取值，若失效，则取1，若未失效，则取0，可得：

进行n次仿真运行后，在区间进行统计，统计系统失效数的分布情况的计算方法如下：

设系统的执行该任务过程中最大工作失效时间为T_max，分为m个子区间，统计出系统在区间(t_r-1，t_r)内失效数为：

t≤t_r该过程的失效数为：

该部分的失效事件发生概率F_s(t)为

5.根据权利要求4所述的无人船可靠性测试与评价方法，其特征在于，所述确定所述系统的平均故障间隔时间和任务可靠度，包括：

计算系统失效概率分布p_s(t_r)为：

所述系统的平均故障间隔时间MTBF为：

MTBF＝E(ξ)

系统任务可靠度R为：