基于贝叶斯网络的大型星载展开天线多态状态可靠性分析

摘要

星载天线展开机构是可展开天线结构中必不可少的重要部件,其可靠性研究和预测对卫星能否正常工作至关重要。本文将贝叶斯网络方法(Bayesian networks,BN)引入某星载天线展开系统的多状态可靠性分析中。首先介绍了贝叶斯网络的概念和基本原理,详细说明了桶消元推理算法的原理和实现过程。其次,建立星载天线展开系统多状态贝叶斯网络模型,即网络中各节点都存在“正常”,“临界”,“失效”等三种工作状态,并在给出根节点先验概率的情况下,利用贝叶斯网络中的独立关系和桶消元推理算法,计算出贝叶斯网络中其余各节点的条件概率,对展开系统中各失效事件进行了重要度分析。然后,利用随机-模糊可靠性分析方法对天线展开系统中关键失效事件进行分析,给出了功能函数模糊可能度的计算方法。最后,根据星载天线展开系统贝叶斯网络模型拓扑结构、桶消元算法和模糊一随机方法,开发了星载天线展开系统可靠性预测软件,对软件设计思想和功能进行了简述。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 星载天线展开系统可靠性发展状况

1.3 可靠性分析数学模型

1.4 系统可靠性建模方法

1.5 论文的内容安排

第二章 贝叶斯网络概述

2.1 贝叶斯网络简介

2.2 贝叶斯网络理论基础

2.3 贝叶斯网络基本原理

2.4 贝叶斯网络中的独立关系

2.5 本章小结

第三章 贝叶斯网络推理

3.1 贝叶斯网络推理算法简介

3.2 精确推理算法

3.3 近似推理算法

3.4 本章小结

第四章 星载天线展开系统贝叶斯网络建模与可靠性分析

4.1 星载天线展开系统贝叶斯网络模型的建立

4.1.1 贝叶斯网络模型拓扑结构的建立

4.1.2 贝叶斯网络根节点先验概率的确定

4.2 简单贝叶斯网络模型多状态可靠性计算

4.3 星载天线展开系统多状态可靠性计算

4.4 星载天线展开系统贝叶斯网络模型根节点概率重要度

4.5 本章小结

第五章 关键失效事件多状态可靠性分析

5.1 随机结构模糊状态的可靠性分析方法

5.2 旋转关节转动功能多状态可靠性分析

5.2.1 旋转关节转动功能可靠性数学建模

5.2.2 旋转关节转动功能多状态可靠性计算

5.3 绳索牵引装置多状态可靠性分析

5.3.1 绳索牵引装置可靠性数学建模

5.3.2 绳索牵引装置多状态可靠性计算

5.4 同步齿轮传动多状态可靠性分析

5.4.1 同步齿轮传动可靠性数学建模

5.4.2 同步齿轮传动多状态可靠性计算

5.5 本章小结

第六章 星载天线展开系统可靠性预测软件

6.1 软件简介

6.2 可靠性预测软件可靠度计算模块功能

6.3 本章小结

第七章 总结与展望

致谢

参考文献