基于DoDAF的航空装备智能保障系统体系结构建模

保障系统结构建模是发展和构建新一代航空装备智能保障系统的重要基础。航空装备保障系统涉及保障要素多、交联关系复杂,需从系统工程的角度开展顶层设计,并采用统一的结构框架对其体系结构进行建模表征。引入美国国防部架构框架(Departmeant of Defense Architecture Framework,DoDAF)体系结构框架,提出基于“概念-任务-能力”的体系结构开发序列,构建航空装备智能保障系统的能力、保障活动、各保障要素的信息交互及组织关系等视图模型,得到“能力层-需求层-技术层”之间的对应关系。该方法能够全面地描述航空装备智能保障系统体系结构,提高不同保障要素之间的互操作性,并将其转化为具体的设计要求,可为航空装备智能保障系统开发提供支持。

基于无失效数据的加权E-Bayes可靠性评估方法

针对无失效数据情况下产品的可靠性评估问题,提出加权最小二乘法结合期望Bayes(expectedBayesian,E-Bayes)可靠性评估方法与模型。根据工程经验,构造出产品失效概率的先验分布;运用Bayes理论与方法,给出产品失效概率的E-Bayes估计;在威布尔分布场合下,采用加权最小二乘法来拟合产品寿命分布参数,给出产品可靠性指标的点估计和区间估计;结合算例分析,探讨模型的稳健性与方法的优越性,表明该方法具有较好的工程应用价值。

基于备件保障概率的备件库存限额确定方法

鉴于目前装备研制早期信息较少,备件需求确定方法与战备完好性指标相脱节,备件需求的不确定性较大,通过建立装备完好率、可用度、平均故障停机时间与备件保障概率之间的关系,确定满足完好率的区间要求的装备系统备件保障概率。运用Delphi法对装备分系统和LRU的备件保障概率进行分配,进而确定相应的备件库存限额标准。最后,结合实例验证了分析方法的可行性与合理性。

基于SST和Bayes的初始备件需求确定方法

随着使用环境的变化,研制阶段制定的初始备件方案常常无法满足装备部署部队后的保障要求。针对该情况,引入了相似系统理论(SST)和Bayes方法,根据相似系统理论初步确定备件的初始失效率,依据装备在使用中的寿命分布类型,取出对应的共轭先验分布,利用最大熵方法求取超参数,运用Bayes理论得到后验失效率,综合初始失效率和后验失效率确定初始备件需求。算例结果表明该方法满足实际应用要求,是初始备件需求预测可靠而有效的方法。

基于不完备信息的粗糙集初始备件品种确定方法

针对初始备件品种确定问题,提出基于不完备信息的粗糙集初始备件品种确定方法。从关键性、消耗性、可更换性、经济性和可获取性5个方面系统分析初始备件品种决策影响因素;对比分析经典粗糙集模型的优劣,构建加权阈值粗糙集模型;提出基于系统信息量的属性权重确定方法;依据加权阈值粗糙集模型确定上、下近似集,获得初始备件品种决策规则。结合算例分析探讨模型的有效性,结果表明该方法能够提高备件品种决策精度。

基于粗糙集理论修正的后续备件指数平滑预测方法

针对后续备件需求预测误差大的问题,提出一种基于粗糙集理论修正的后续备件指数平滑预测方法。根据备件需求数据呈现的趋势,通过拟合确定指数平滑法的次数和平滑系数。从装备在使用过程中影响备件需求数据波动的因素出发,提出了不依赖于基本预测方法的改进预测思路。构建基于粗糙集理论的修正模型。结合算例,对比分析所提方法的优越性,结果表明修正方法可以显著提高预测精度,提出的改进方法不涉及基本预测方法内部特性且无需引入其他辅助方法,通用性较强。

基于装备完好率的两级可修复备件库存优化模型

在传统的备件库存优化模型当中,库存优化目标大多是备件短缺数或者等待备件时间,但是作战指挥人员关注的是制定装备使用计划的重要依据装备完好率。为解决上述问题,以多隶属关系下两级备件保障模式为研究对象,构建备件两级闭环供应链系统结构与备件运转流程,提出装备完好率模型,依据单位价格备件对装备完好率的贡献度得出两级备件最优组配方案。结合算例验证了方法的可行性和有效性。

装备寿命周期备件供应网络优化方法

针对现有备件供应优化方法未从寿命周期角度考虑备件供应优化问题,将寿命周期不同阶段的备件需求特征融入备件供应网络设计中,实施动态需求特征下的寿命周期整体优化。深入分析寿命周期不同阶段的备件需求特征;建立备件供应响应时间转移方程,在此基础上,构建使寿命周期备件保障效益最大的多目标混合整数规划模型。通过仿真案例证明了多种备件保障模式的组合能够显著提高寿命周期保障效益,寿命周期整体优化可以实施更高效的备件供应。

备件保障效能动态评估方法

针对目前效能评估方法多重视效能指标的静态观测值,对时序状态数据所蕴含的趋势信息关注较少的缺点,提出基于灰色聚类-粗糙集和集对分析的备件保障效能动态评估方法。针对主客观赋权方法各自的优缺点,引入依赖度和重要度的概念,建立灰色聚类-粗糙集组合赋权模型;将指标权重引入集对理论,提出集对同势、均势和反势的定义,描述备件保障效能的变化规律,构建基于马尔可夫链的集对分析动态模型。实例分析结果表明,该方法可以有效反映备件保障效能的动态变化特征,为决策者制定备件保障长期计划提供科学依据。

基于模糊软集合和Bayes的后续备件组合预测方法

针对后续备件需求预测精度低的问题,提出一种基于模糊软集合和贝叶斯的后续备件组合预测方法。首先根据后续备件的消耗规律,分别提出后续备件因果预测模型和时序预测模型;然后选取残差平方和、信息熵和相关系数作为预测效果的评价准则,以两种单项预测方法的预测效果作为先验信息,采用德尔菲法对单项预测方法进行模糊评价,构建模糊软映射;最后综合先验信息与专家模糊评价值,利用贝叶斯方法确定组合权系数求得预测结果。结合算例,对比分析方法的优越性,表明该方法具有较好的合理性和有效性。

基于多目标规划的自然灾害空运救援模型研究

针对自然灾害空运救援问题,以地震灾害为例,根据受灾情况估计人员和物资空运需求;综合考虑运输机载重、体积及任务成功率等约束条件,以运输架次最小化和运输成本最低化为目标,建立了基于多目标规划的运输架次需求模型;分析空运循环过程,构建空运机动方程,求得当飞机可循环使用时救援所需各型运输机的数量,结合具体算例对模型中影响运输机需求量的因素进行灵敏度分析,找到了当前空运救援建设的薄弱环节并提出解决措施。

航空兵飞行团转场运输机需求与配置模型研究

针对目前航空兵制定转场计划时运输机需求难以确定的问题,设计一种基于多目标优化和空运机动方程的运输机需求确定方法。根据转场空运需求,以运输机出动架次最小化和运输成本最低化为目标,建立了基于多目标非线性整数规划的多机种运输架次需求优化模型;通过构建空运机动方程,计算得到当飞机可循环使用时所需各型运输机的数量;最后,对模型中影响运输机需求量的因素进行了灵敏度分析,算例表明模型有效可行。

装备停产阶段备件末次采购量确定方法

针对装备停产后面临的备件末次采购问题,提出装备停产后续保障时间确定方法,在此基础上,以装备停产备件保障成本为约束,建立以装备完好率最大为目标的备件末次采购量确定模型,采用边际效能分析法对模型进行求解,依据单位价格备件对装备完好率的贡献度得出备件末次采购方案。结合算例分析探讨模型的有效性,结果表明该方法能够为备件保障人员合理规划经费预算并制定备件末次采购计划提供决策依据。

基于步进加速退化建模的剩余寿命在线预测

针对同类产品在步进应力加速退化试验中观测数据,采用非线性Wiener过程,建立了带测量误差的加速退化模型;采用两步极大似然估计法,求解出退化模型中固定系数估计值和随机系数先验值;基于首达时的概率分布,推导出剩余寿命的概率密度函数近似表达式;引入随机系数贝叶斯更新方法,利用目标产品当前观测数据来更新随机系数后验值,实现剩余寿命预测结果在线更新;结合某型激光器仿真实例分析,验证了所建模型的正确性和优势。

高原地区太阳辐射对飞机维修保障的影响

太阳辐射是影响高原地区飞机维修保障的重要因素。针对高原环境下的飞机维修保障问题,分析了高原地区太阳辐射的特点,研究了太阳辐射对塑料、橡胶、纺织品纤维等材料的影响。从飞机复合材料部件、保障设备、维修人员3个角度,分析了高原地区太阳辐射对飞机维修保障的影响,并对高原地区飞机维修保障能力建设提出对策建议。

基于直觉模糊熵的群组聚类决策方法

针对直觉模糊群决策问题,依据专家的直觉模糊评价信息,利用直觉模糊相似度和相异度构造直觉模糊相似矩阵,为了得到合理的专家聚类结果,设计风险参数并提出聚类阈值变化率分析方法,综合聚类结果和直觉模糊熵对各专家进行组合赋权。提出基于离散正态分布的位置权重确定方法,构造直觉模糊集混合加权集结算子对各专家关于方案集的直觉模糊评价信息进行综合集成。结合算例验证了方法的可行性和有效性。

基于可靠度的备件保障中心多目标选址模型

为弥补现有选址模型仅考虑物流成本的不足,将可靠度的概念引入到备件保障中心选址中,提出基于可靠度的备件保障中心多目标选址模型。首先,结合可靠性的定义给出备件保障中心系统可靠度的概念及量化方法;在此基础上,构建在满足用户随机需求的前提下,总运输路径最短、总成本最小、备件保障中心系统可靠度最大的多目标选址模型;采用可靠度高优先的用户指派原则设计了贪婪启发式求解算法。最后,结合案例分析验证模型的合理性,为备件保障中心选址决策提供理论支持。

基于信息熵的群组聚类组合赋权法

在多属性群决策方法的研究中,为了科学地确定专家的权重,提出一种基于信息熵的群组聚类组合赋权法。依据各个专家的判断矩阵归一化得到的排序向量,利用相关系数法构造相关矩阵。通过分析阀值变化率选取最优聚类阀值,对相似程度较高的排序向量给出合理的聚类。运用信息熵为类内专家赋权,综合聚类结果和排序向量的信息熵,确定专家的总权重。算例表明该方法可以对较为相近的专家评价结果进行有效分类,并准确衡量每位专家评价信息量的大小,能够有效提高专家赋权的合理性和群组决策的科学性。

基于证据推理的混合型多指标群组决策方法

针对决策方案的属性值为语言评价等级和区间灰数的灰色多指标群组决策问题,提出一种基于证据推理的灰色多指标群组决策方法.首先,根据语言评价信息的概率分布和效用值等价原理确定定性指标和定量指标的信用结构,进而得到群体等级信用结构决策矩阵,然后,依据证据推理方法,对群组评价信息进行合成,求出各方案在各等级的信任度,最后,利用期望方差排序方法确定整个方案集的排序.具体算例表明方法合理有效.

满足任务要求的航材库存限额确定方法

针对航材需求不确定性大、保障经费紧张导致难以全面充分满足航材保障需求的问题,提出了航空兵团日常训练任务航材需求量和外地驻训任务航材携行量的确定方法.以满足日常训练任务的航材需求量为库存下限,满足日常训练任务和外地驻训任务的航材需求量为库存上限,确定了满足任务要求的航材库存限额标准,为实现航材精确保障提供了决策依据.最后结合实例验证了方法的可行性和有效性.