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某型导弹控制系统故障树分析

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  第29卷 第5期 四川兵工学报 2008年lO月 【兵器与装备】 某型导弹控制系统故障树分析。 马瑞萍1,尹晓飞2,焦纲领1 (1.海军装备研究院,北京100161;2.海军潜艇学院,山东青岛266071) 摘要:介绍故障树分析的原理,结合某型导弹控制系统的实例建立故障树模型,进行相应的故障树定性分析和定 量分析,根据重要度分析计算概率重要度,为导弹控制系统的设计和改进提供了一定的参考. 关键词:控制系统;故障树分析;定性分析;定量分析 中图分类号:TBll5 文献标识码:A 文章编号:1006一0707(加嘴)05一O003—03 表、导航计算机、模拟控制机、组合电源和电动舵系统组 成.控制系统的主要任务就是在发射前对导弹进行辈全、 快速、准确的检测和可靠的点火发射,在飞行中对导弹进 行姿态控制,确保其稳定飞行,并保证弹头的投掷精度或 引导弹头准确命中目标.在导弹发射准备和飞行过程中。 首先进行惯导加电自检、平台启动、调平、射检,随后进行 转导航后的导航计算及发射后的飞行控制.其中导航计算 的主要功能是利用计算机分析计算得到导弹的速度和位 某型导弹控制系统是其导弹武器系统的重要组成部分, 它主要由制导系统、姿态控制系统和电源配电系统等组成. 控制系统是—个十分复杂的系统,它以可靠性逻辑为基础, 将控制系统看作—个串并联系统,来分析控制系统各部件的 功能和相互影响关系.因此在对控制系统进行可靠性设计 时,可以采用故障树分析,找出并确定具有较大影响的故障 因素,以期通过设计来提高导弹控制系统可靠性. 1故障树分析法 故障树分析法【l-2J是美国贝尔电话研究所的H A 置及其他导航信息;飞行控制则主要采用滚动控制通道稳 定导弹的滚动姿态角,通过俯仰通道和航向通道分别控制 导弹的纵向弹道和横向弹道,使导弹准确飞向预定目标. 2.2建立故障树 建立故障树是故障树分析中最关键的一个部分,故障 树建造的完善程度将直接影响定性分析与定量分析的准 确性.建树人员必须对系统的工作机理和过程非常熟悉和 了解,从而找出系统故障和导致故障的各个因素之间的逻 辑关系.整个建树过程是对导弹控制系统的分析思考过 程,通过从不同角度的建树过程,能进一步得到系统的各 种信息而更加熟悉系统.通过故障树分析可以帮助设计人 员判明潜在的故障,以便改进设计,改进运行和维修方案. 但由于建树工作较繁,若能使系统设计、使用和可靠性方 面的专家密切合作,便会取得很好的效果. 本研究以导弹控制系统故障作为顶事件来建立故障 树.在建造导弹控制系统故障树时,首先要对系统划定边 界即导弹控制系统故障,然后分析顶事件发生的、直接的、 必要的和充分的原因得出2个次级顶事件:平台系统故障 和姿态失去控制.通过不断地将看问题的角度从失效机理 Waston在分析民兵导弹发射控制系统安全性时首先提出并 应用的.经过多年的发展,故障树分析法已形成完整的理 论体系,成为国际上公认的可靠性安全性分析的一种简 单、有效的方法. 故障树分析是以一个不希望发生的系统失效事件(顶 事件)作为分析的目标,先去寻找所有引起顶事件的直接 原因,再去寻找引起每一个原因的直接原因,依次层层寻 找,直至不需要进一步分析为止,以此方式找出系统内部 可能发生的硬件失效、软件差错、人为失误及环境影响等 因素(底事件)和顶事件所代表的系统失效之间的逻辑关 系,并用逻辑门符号连成一棵倒立的树状图形.故障树分 析法考虑的基本单元是故障事件,追溯的是系统失效根 源,深人到故障组合之中.故障树分析法属于演绎法,即由 上而下,由系统的特定故障状态(顶事件)出发,分析导致 故障的一切可能原因或原因组合. 2某型导弹控制系统实例分析 2.1控制系统分析 某型导弹的控制系统由方位捷联平台、无线 转变到失效模式,进而不断地接近失效机理和失效模式中 的较精细的答案,一直到达故障树的分解极限,最后将故 障树分解为若干个底事件.如图1所示(其中表1为故障树 各门事件的含义). 作者简介:马瑞萍(196S一),女,陕西蒲城人,高级工程师,博士研究生,主要从事导弹测试与故障诊断研究. 万方数据

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