基于PRA的交会对接任务可靠性评估

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1、第21卷第2期航天器工程Vo1．21No．22012年4月SPACECRAFTENGINEERING73基于PRA的交会对接任务可靠性评估苟仲秋李兴乾于潇(中国空间技术研究院，北京10OO94)摘要为有效评估交会对接任务过程的可靠性指标，提出了基于概率风险评价(PRA)的交会对接任务可靠性评估方法，该方法是通过事件树描述各事件或功能的可靠性与任务可靠性之间的关系，同时通过概率风险模型描述事件或功能的可靠性与设备可靠性之间的关系。根据我国航天领域可靠性工作现状，提出了交会对接过程可靠性评估的工程流程。关键词交会对接

2、；概率风险评价；可靠性评估中图分类号：V527文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2012．02．013PRA—basedReliabilityAssessmentApproachinSpaceRendezvousandDockingGOUZhongqiuLIXingqianYUXiao(ChinaAcademyofSpaceTechnology，Beijing100094，China)Abstract：Basedonprobabilisticriskassessment(PR

3、A)model，areliabilityassessmentapproachisproposedtosolvethequantitativeassessmentofrendezvousanddockingmission．Inthisap—proach，eventtreeanalysis(ETA)iSusedtodescribetherelationbetweenbaseevents(orfunc—tions)reliabilityandthewholemissionreliability，andPRAmodeli

4、susedtodescribetherelationbetweenequipmentreliabilityandabaseevent(orfunction)reliability．AccordingtotheChinesepracticalsituation，areliabilityassessmentapplicationdiagramofspacerendezvousanddockingprocessesispresented．Keywords：rendezvousanddocking；probabilist

5、icriskassessment；reliabilityassessment含远程导引、近程导引、最终逼近及停靠对接阶段，1引言每个任务阶段可分解为由一系列顺序执行的飞行事件构成的事件链，具有不同时间、不同设备参与不同空间交会对接(RendezvousandDocking，任务事件的特点，如何对此类涉及多个航天器的动RVD)技术是指两个航天器(其中一个称为目标航态过程进行可靠性评估是值得探讨的问题。天器，另一个称为追踪航天器)在指定的轨道上按预概率风险评价(PRA)l3是一种系统风险定定的时间和空间相会，相会后在

6、结构上连成一个整量评价方法，通过激发系统失效的初因事件可能体的技术[1]。交会对接是载人航天基础技术之一，导致的各种事件序列结果分析计算，得到潜在风任务难度大、可靠性要求高。险源产生、演变为风险的概率，其适于事件序列空间交会对接是一种包含多个过程的复杂任演变的特点与交会对接任务事件序列近似。为务，它的可靠性是过程的可靠性。对接过程具体包此提出了基于PRA的交会对接过程的可靠性评收稿日期：2011-06—29；修回日期：2012—01—3O作者简介：苟仲秋(1980一)，男，工程师，从事载人航天系统总体研究工作。E

7、mail：gzhongqiu@163．COiTI。第2期苟仲秋等：基于PRA的交会对接任务可靠性评估如图1所示，包括4个步骤：(4)任务过程可靠性评估：利用文献[8]中评估(1)事件树分析：通过事件树描述各事件或功能方法或蒙特卡洛仿真技术对事件链各事件进行可靠正常完成与任务成功之问的关系，建立任务成功事性综合后得到任务成功概率。件链；3．1事件树分析(2)故障树分析：对事件链中每一事件，开展故事件树分析(ETA)是一种逻辑演绎法，分析给障树分析，明确各事件与设备问逻辑关系；利用故障定初始事件可能导致的各种事件序列

8、结果，从而定树分析结果，建立事件可靠性评估模型，描述事件正性或定量地评价系统的特性。常完成与设备可靠性问逻辑关系；若各事件与设备交会对接过程可靠性评估时，借鉴事件树分析方的可靠性逻辑关系比较明确时，也可直接建立评估法，首先对任务过程进行分析，建立从初始事件开始，模型；由一系列事件构成的事件链，直至任务成功，如图2(3)事件可靠性评估：进行不同类型设备试验数所示，得到事件可