(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202111663262.2
(22)申请日 2021.12.31
(71)申请人 航天东方红卫星 有限公司
地址 100094 北京市海淀区北京5 616信箱
(72)发明人 王世清 张超
(74)专利代理 机构 中国航天科技专利中心
11009
专利代理师 杨春颖
(51)Int.Cl.
G06F 30/20(2020.01)
G06F 119/02(2020.01)
(54)发明名称
一种卫星平台可靠性增长 评估方法和系统
(57)摘要
本发明公开了一种卫星平台可靠性增长评
估方法和系统, 该方法包括: 收集已发射卫星的
在轨可靠性信息; 对已发射卫星进行排序, 计算
得到卫星平台截止到第i颗已发射卫星的平台累
积运行时间、 平台累积关联 故障次数和平台累积
平均故障间隔时间; 进行线性拟合得到相关系
数, 并确定 经验公式; 根据经验公式, 解算得到卫
星平台截至到当前时刻 的平台瞬时平均故障间
隔时间, 并采用 指数分布假设, 评估得到所述待
分析卫星平台在典型寿命期的可靠性水平。 本发
明将卫星平台的不断改进看作是一个无计划的
可靠性增长过程, 使用可靠性增长模 型来评估卫
星平台的可靠性, 给出卫星平台当前的可靠性水
平, 解决了传统可靠性评估 方法无法应对样本技
术状态不断变化的情况。
权利要求书3页 说明书8页 附图1页
CN 114491966 A
2022.05.13
CN 114491966 A
1.一种卫星平台可靠性增长 评估方法, 其特 征在于, 包括:
收集卫星平台上所有已发射卫星的在轨可靠性信 息, 确定各已发射卫星的累积运行时
间和累积关联故障次数;
按照各已发射卫星的发射 时间的先后 顺序, 对卫星平台上所有已发射卫星进行排序并
重新编号: 1,2,. ..,i,...,K; 其中, K表示 卫星平台上 所有已发射 卫星的总数量;
根据确定的各已发射卫星的累积运行时间和累积关联故障次数, 计算得到卫星平台截
止到第i颗已发射卫星的平台累积运 行时间Ti、 平台累积关联故障次数Ni和平台累积 平均故
障间隔时间MTBF∑i;
对Ti和MTBF∑i取自然对数后进行线性拟合, 得到相关系数ρ, 并确定第一经验公式和第
二经验公式;
根据第一经验公式和第 二经验公式, 解算得到卫星平台截至到当前时刻的平台瞬时平
均故障间隔时间;
根据解算得到的卫星平台截至到当前时刻的平台瞬时平均故障间隔时间, 采用指数分
布假设, 评估得到所述待分析卫星平台在典型寿命期的可靠性水平。
2.根据权利要求1所述的卫星平台可靠性增长评估方法, 其特征在于, 卫星平台截止到
第i颗已发射 卫星的平台累积运行时间Ti为:
其中, tj表示第j颗已发射 卫星的累积运行时间, j=1,2,. ..,i。
3.根据权利要求2所述的卫星平台可靠性增长评估方法, 其特征在于, 卫星平台截止到
第i颗已发射 卫星的平台累积关联故障次数Ni为:
其中, nj表示第j颗已发射 卫星的累积关联故障次数。
4.根据权利要求3所述的卫星平台可靠性增长评估方法, 其特征在于, 卫星平台截止到
第i颗已发射 卫星的平台累积平均故障间隔时间MTBF∑i为:
5.根据权利要求4所述的卫星平台可靠性增长评估方法, 其特征在于, 相关系数ρ 的解
算公式如下:
6.根据权利要求5所述的卫星平台可靠性增长 评估方法, 其特 征在于,
第一经验公式表示如下:
权 利 要 求 书 1/3 页
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2其中,
表示卫星平台截至到当前时刻
的平台累积平均故障间隔时间, a
和m为待求 解参数;
第二经验公式表示如下:
其中,
表示卫星平台截至 到当前时刻
的平台瞬时平均故障间隔时间。
7.根据权利要求6所述的卫星平台可靠性增长评估方法, 其特征在于, 确定第 一经验公
式和第二经验公式, 包括:
对Ti和MTBF∑i的自然对数ln(Ti)和ln(MTBF∑i)进行多点最小二乘法拟合, 得到待求解参
数a和m的值;
将得到的待求解参数a和m的值分别代入公式(2)和(3), 即可得到第一经验公式和第二
经验公式。
8.根据权利要求7所述的卫星平台可靠性增长评估方法, 其特征在于, 待求解参数a和m
的解算公式如下:
9.根据权利要求1所述的卫星平台可靠性增长评估方法, 其特征在于, 在轨可靠性信
息, 包括: 发射时间、 在轨 关联故障的发生次数和每次在轨 关联故障发生时间; 其中, 经证实
是未按规定的条件使用而引起的故障, 或已经证实仅属某项将不采用的设计所引起的故障
统称为在轨非关联故障, 否则就是在轨关联故障。
10.一种卫星平台可靠性增长 评估系统, 其特 征在于, 包括:
数据获取模块, 用于收集卫星平台上所有已发射卫星的在轨可靠性信息, 确定各已发
射卫星的累积运行时间和累积关联故障次数;
排序模块, 用于按照各已发射卫星的发射时间的先后顺序, 对卫星平台上所有已发射
卫星进行排序并重新编号: 1,2,...,i,...,K; 其中, K表 示卫星平台上所有已发射卫星的总
数量;
第一计算模块, 用于根据确定的各已发射卫星的累积运行时间和累积关联故障次数,
计算得到卫星平台截止到第i颗已发射卫星的平台累积运行时间Ti、 平台累积关联故障次
数Ni和平台累积平均故障间隔时间MTBF∑i;
第二计算模块, 用于对Ti和MTBF∑i取自然对数后进行线性拟合, 得到相关系数ρ, 并确定
第一经验公式和第二经验公式;
第三计算模块, 根据第一经验公式和第二经验公式, 解算得到卫星平台截至到当前时
刻的平台瞬时平均故障间隔时间;权 利 要 求 书 2/3 页
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专利 一种卫星平台可靠性增长评估方法和系统
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