在轨可修复单机可靠性分析方法
2019-03-21乔军卿赵国清
深空探测学报 2019年6期
李 杰,杨 宏,乔军卿,赵国清
(1.山东航天电子技术研究所,烟台 264003;2.中国空间技术研究院载人航天总体部,北京 100094)
引 言
以往空间任务中,当电子设备如数管计算机、远置单元、热控管理单元等在轨发生故障时,受技术水平限制,是无法派送人员和装备到现场进行修复的。国内传统单机设备研制阶段,在进行可靠性评估时,一般不考虑修复因素对单机和系统可靠性影响,一般通过软硬件资源的冗余容错设计,来提高设备和系统的可靠性,确保空间任务的完成[1-3],如采用双机冷备[4]、双机热备[5]、三模冗余容错[6]、多机复合容错[7]等措施。这就不可避免地导致了设备和系统设计复杂度、体积及重量的增加[8]。
对于载人空间任务而言,任务期间有人值守,能够对单机设备进行一定程度的在轨维修和维护[9]。在通用化程度较高的前提下,可以大幅减少备件数量、减轻整器重量,降低航天器研发成本。随着航天电子故障诊断技术及健康预测与管理技术的不断发展,包括深空探测在内的无人飞行器的电子设备与系统的远程维护与在轨自主保障修复也具有了可行性[10]。具有在轨可修复能力可大大提高软硬件资源的利用效率,提高设备与系统可靠性。
地面可修复系统已有一些研究成果,如Rao等[11]结合马可夫过程及系统动态仿真研究了一个含备份的可修复系统,Moghaddass 等[12]根据维修人员及工作的串并组合对系统可用度进行了分析,孔德良等[13]将系统分解为若干小模块,先分别计算再综合为系统可用度。……
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