C919试飞测试设备供电系统安全性分析与可靠性评估

摘要

飞机试飞是型号研制的重要环节，通过加装测试设备，记录飞行参数和机载系统或设备工作情况，从而对飞机型号设计的充分性进行分析和验证。测试设备的安全供电对于试飞工作和适航保证而言意义重大。 C919试飞测试设备供电系统以飞机机载电源为动力电源，经电能变换后，为测试设备供电。试飞测试设备供电系统虽然并不是严格意义上的机载设备，但应对试飞，仍需满足一定的安全性需求。 论文对C919试飞测试设备供电系统结构、工作原理进行了详细分析，并对系统安全性影响因素进行了探讨。此外，参考GJB/Z299C-2006《电子设备可靠性预计手册》，对系统主要功能器件失效率进行了预计，在此基础上，区分双发、单发、双发电机关闭和应急四种工作模式，结合系统安全性指标，使用FTA法进行系统安全性评估。 另一方面，论文还利用系统可靠性试验数据，对系统可靠性特征量进行分析。针对系统有替换Ⅰ型截尾，动态工作寿命试验无失效的情形，论文提出了一种基于失效因子的自适应综合E-Bayesian方法（FSSEB）。该方法定义失效因子并构造其取值模型作为失效数据源，同时以自适应系数约束的可靠性参数先验值及其E-Bayesian评估作为互补预输入，并使用相对概率法构造失效权重来模拟失效效应。论文以平均寿命特征量为目标，推导了平均寿命数学估计模型，同时以E-Bayesian评估作为对照，给出了C919试飞测试设备供电系统双发工作模式下的平均寿命评估结果。通过与E-Bayesian评估在准确性、稳健性方面的对照分析，也表明了FSSEB方法具有更稳定的评估性能。

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第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 电气系统安全性和可靠性逻辑建模方法

1.3 无失效数据的经典统计分析方法

1.4 无失效数据的贝叶斯分析方法

1.4.1 贝叶斯基础

1.4.2 先验分布和后验分布

1.4.3 贝叶斯解

1.4.4 贝叶斯方法发展现状

1.5 课题研究内容

第二章 试飞测试设备供电系统与安全性因素分析

2.1 系统主结构

2.2 工作模式

2.2.1 双发工作模式

2.2.2 单发工作模式

2.2.3 双发电机关闭模式

2.2.4 应急工作模式

2.3 系统安全性因素分析

2.4 本章小结

第三章 试飞测试设备供电系统安全性评估

3.1 元器件失效率预计

3.1.1 航空变压整流器

3.1.2 航空蓄电池组

3.1.3 切换控制器件

3.1.4 过流保护器件

3.2系统故障逻辑建模

3.2.1 双发工作模式

3.2.2 单发工作模式

3.2.3 双发电机关闭模式

3.2.4 应急工作模式

3.3 本章小结

第四章 试飞测试设备供电系统可靠性评估

4.1 单峰共轭先验和超先验

4.2 平均寿命E-Bayesian估计模型

4.3 基于失效因子的自适应综合E-Bayesian法（FSSEB）

4.3.1 引入失效信息后的E-Bayesian估计

4.3.2 失效信息引入方法

4.3.3 失效因子取值模型

4.3.4 基于失效因子的自适应综合E-Bayesian估计模型

4.4 供电系统平均寿命评估

4.5 本章小结

第五章 总结和展望

5.1 论文主要工作

5.2 展望