CN108038278A - 一种雷达系统的维修间隔时间制定方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于雷达设备技术领域，具体涉及一种雷达系统的维修间隔时间制定方法，所述雷达系统包括天线子系统、转台子系统、发射子系统、接收子系统和驱动子系统，上述各子系统相互串联连接，根据各子系统的寿命可靠度试验，获取各子系统的可靠度，根据上述各子系统相互串联连接，获取雷达系统的可靠度R(t)。本发明的有益效果是：1、本发明根据各子系统的功能特点，把雷达系统细分为五大子系统，得出的系统可靠度更加精确。2、本发明是在综合雷达各个子系统的实际试验数据的基础上，得到雷达系统的可靠性，进而推导出维修时间间隔。

Description

一种雷达系统的维修间隔时间制定方法

技术领域

本发明属于雷达设备技术领域，具体涉及一种雷达系统的维修间隔时间制定方法。

背景技术

雷达系统主要包含天线子系统、转台子系统、发射子系统、接收子系统、驱动子系统，同时，每个子系统又包含很多功能组件。因此，雷达系统的高可靠性一直是雷达设计人员的难点和重点，为保障高可靠性，设计人员一方面优化各个子系统的性能，另一方面加大设备使用过程的设备保障和维护工作。目前，雷达维护策略包含修复性维护和预防性维护。修复性维护指的是待设备发生故障时，工作人员进行抢修，这种维护策略，不利于雷达正常运转，是需要尽量避免的；预防性维护主要指的是，在设备投入使用后，制定维修周期，定期检修设备，在事故发生前，发生问题，保障雷达设备可以无故障正常运转。因此预防性维护策略一直是被大力推广的维护策略。目前，常用的预防性维护策略是雷达系统投入使用后每半年或者一年检查一次。这种维护周期的确可以保障雷达的高可靠性，但是同时，也很大程度上浪费了人力、财力，大大增加了雷达使用成本，而且这种维修周期完全脱离了雷达具体使用情况，而且具有盲目性。因此，合理的维修周期首先要基于数据，科学制定；其次必须兼顾雷达各个子系统的实际可靠性。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种一种雷达系统的维修间隔时间制定策略，其基于各子系统的可靠性，科学制定维修策略。

本发明提供了如下的技术方案：

一种雷达系统的维修间隔时间制定方法，所述雷达系统包括天线子系统、转台子系统、发射子系统、接收子系统和驱动子系统，上述各子系统相互串联连接，其特征在于，该维修间隔时间制定方法包括以下步骤：

S1、根据各子系统的寿命可靠度试验，获取各子系统的可靠度，其中，天线子系统的可靠度为R(t₁)、转台子系统的可靠度为R(t₂)、发射子系统的可靠度为R(t₃)、接收子系统的可靠度为R(t₄)和驱动子系统的可靠度为R(t₅)；

S2、采用以下函数计算雷达系统的可靠度R(t)：

R(t)＝R(t₁)×R(t₂)×R(t₃)×R(t₄)×R(t₅)

S3、采用如下函数计算雷达系统的可靠度R(t)：

R(t)＝e^-λt

其中，t为雷达系统的正常工作时间，单位：小时，λ为雷达系统的故障率；

S4、根据S2、S3中相应的函数，获得如下等式，

e^-λt＝R(t₁)×R(t₂)×R(t₃)×R(t₄)×R(t₅)

S5、采用如下函数计算上述各子系统正常工作时间概率密度函数f(t_i)：

S6、根据S5中得到的各子系统正常工作时间概率密度，获得上述各子系统的可靠度函数R(t_i)：

其中，在所述S5、S6中，t₁、t₂、t₃、t₄和t₅分别为转台子系统、天线子系统、发射子系统、接收子系统和驱动子系统的正常工作时间，单位：小时，μ_i和σ_i分别为相应各子系统的正常工作时间均值、方差，λ_i为相应各子系统的故障率；

S7、根据各子系统的寿命可靠度试验，通过Matlab软件拟合获取上述各子系统的参数μ_i、σ_i和λ_i的具体数值，将μ_i、σ_i和λ_i的具体数值代入S6中的等式，得到各子系统的时间-可靠度值分布函数，通过Matlab软件分别对各个子系统的时间-可靠度值分布函数随机抽样，得到各子系统的时间-可靠度值的随机数，通过S2中的函数，将各子系统在某一时间下的时间-可靠度值的随机数进行乘积，进而得到该时间下雷达系统的时间-可靠度值的随机数，依次类推，得到不同时间下雷达系统的时间-可靠度值的随机数，结合S3中的函数，将得到不同时间下雷达系统的时间-可靠度值的随机数代入S3中的函数，进而得到雷达系统故障率λ的值；

S8、根据以下公式计算维修时间间隔ΔT：

ΔT＝1/λ

其中ΔT的单位为小时。

本发明的有益效果是：

1、本发明根据各子系统的功能特点，把雷达系统细分为五大子系统，得出的系统可靠度更加精确。

2、本发明是在综合雷达各个子系统的实际试验数据的基础上，得到雷达系统的可靠性，进而推导出维修时间间隔。

附图说明

图1是本发明雷达系统组成框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做具体说明。

一种雷达系统的维修间隔时间制定方法，所述雷达系统包括天线子系统、转台子系统、发射子系统、接收子系统和驱动子系统，上述各子系统相互串联连接，其特征在于，该维修间隔时间制定方法包括以下步骤：

S1、根据各子系统的寿命可靠度试验，获取各子系统的可靠度，其中，天线子系统的可靠度为R(t₁)、转台子系统的可靠度为R(t₂)、发射子系统的可靠度为R(t₃)、接收子系统的可靠度为R(t₄)和驱动子系统的可靠度为R(t₅)；

S2、根据上述各子系统相互串联连接，采用以下函数计算雷达系统的可靠度R(t)：

R(t)＝R(t₁)×R(t₂)×R(t₃)×R(t₄)×R(t₅)

S3、雷达系统中以电子设备为主，其可靠度函数近似服从指数分布，采用如下函数计算雷达系统的可靠度R(t)：

R(t)＝e^-λt

其中，t为雷达系统的正常工作时间，单位：小时，λ为雷达系统的故障率；

S4、根据S2、S3中相应的函数，获得如下等式，

e^-λt＝R(t₁)×R(t₂)×R(t₃)×R(t₄)×R(t₅)

S5、根据机械类系统的正常工作时间概率密度函数服从正态分布，电子类系统的正常工作时间概率密度函数服从指数分布，获得上述各子系统正常工作时间概率密度函数f(t_i)：

S6、根据S5中得到的各子系统正常工作时间概率密度，获得上述各子系统的可靠度函数R(t_i)：

其中，在所述S5、S6中，t₁、t₂、t₃、t₄和t₅分别为转台子系统、天线子系统、发射子系统、接收子系统和驱动子系统的正常工作时间，单位：小时，μ_i和σ_i分别为相应各子系统的正常工作时间均值、方差，λ_i为相应各子系统的故障率；

S7、根据各子系统的寿命可靠度试验，通过Matlab软件拟合获取上述各子系统的参数μ_i、σ_i和λ_i的具体数值，将μ_i、σ_i和λ_i的具体数值代入S6中的等式，得到各子系统的时间-可靠度值分布函数，通过Matlab软件分别对各个子系统的时间-可靠度值分布函数随机抽样，得到各子系统的时间-可靠度值的随机数，通过S2中的函数，将各子系统在某一时间下的时间-可靠度值的随机数进行乘积，进而得到该时间下雷达系统的时间-可靠度值的随机数，依次类推，得到不同时间下雷达系统的时间-可靠度值的随机数，结合S3中的函数，将得到不同时间下雷达系统的时间-可靠度值的随机数代入S3中的函数，进而得到雷达系统故障率λ的值；

S8、根据以下公式计算维修时间间隔ΔT：

ΔT＝1/λ

其中ΔT的单位为小时。

在一个具体的实施例中，根据各子系统的寿命可靠度试验，某航管雷达通过Matlab软件拟合获取其各子系统的参数μ_i、σ_i和λ_i的具体数值，其中μ₁＝10400，σ₁＝15，λ₂＝1/10760，λ₃＝1/6070，λ₄＝1/7290，λ₅＝1/9700，将μ_i、σ_i和λ_i的具体数值代入

e^-λt＝R(t₁)×R(t₂)×R(t₃)×R(t₄)×R(t₅)

其中，

通过Matlab软件分别对各个子系统的时间-可靠度值分布函数随机抽样，得到各子系统的时间-可靠度值的随机数，通过S2中的函数，将各子系统在某一时间下的时间-可靠度值的随机数进行乘积，进而得到该时间下雷达系统的时间-可靠度值的随机数，依次类推，得到不同时间下雷达系统的时间-可靠度值的随机数，结合S3中的函数，对不同时间下雷达系统的时间-可靠度值的随机数进行拟合，进而得到雷达系统故障率λ的值；

λ＝1/10485。

那么维修间隔时间ΔT：

ΔT＝1/λ＝10485

其中ΔT的单位为小时。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种雷达系统的维修间隔时间制定方法，所述雷达系统包括天线子系统、转台子系统、发射子系统、接收子系统和驱动子系统，上述各子系统相互串联连接，其特征在于，该维修间隔时间制定方法包括以下步骤：

S1、根据各子系统的寿命可靠度试验，获取各子系统的可靠度，其中，天线子系统的可靠度为R(t₁)、转台子系统的可靠度为R(t₂)、发射子系统的可靠度为R(t₃)、接收子系统的可靠度为R(t₄)和驱动子系统的可靠度为R(t₅)；

S2、采用以下函数计算雷达系统的可靠度R(t)：

R(t)＝R(t₁)×R(t₂)×R(t₃)×R(t₄)×R(t₅)

S3、采用如下函数计算雷达系统的可靠度R(t)：

R(t)＝e^-λt

其中，t为雷达系统的正常工作时间，单位：小时，λ为雷达系统的故障率；

S4、根据S2、S3中相应的函数，获得如下等式，

e^-λt＝R(t₁)×R(t₂)×R(t₃)×R(t₄)×R(t₅)

S5、采用如下函数计算上述各子系统正常工作时间概率密度函数f(t_i)：

S6、根据S5中得到的各子系统正常工作时间概率密度，获得上述各子系统的可靠度函数R(t_i)：

其中，在所述S5、S6中，t₁、t₂、t₃、t₄和t₅分别为转台子系统、天线子系统、发射子系统、接收子系统和驱动子系统的正常工作时间，单位：小时，μ_i和σ_i分别为相应各子系统的正常工作时间均值、方差，λ_i为相应各子系统的故障率；

S7、根据各子系统的寿命可靠度试验，通过Matlab软件拟合获取上述各子系统的参数μ_i、σ_i和λ_i的具体数值，将μ_i、σ_i和λ_i的具体数值代入S6中的等式，得到各子系统的时间-可靠度值分布函数，通过Matlab软件分别对各个子系统的时间-可靠度值分布函数随机抽样，得到各子系统的时间-可靠度值的随机数，通过S2中的函数，将各子系统在某一时间下的时间-可靠度值的随机数进行乘积，进而得到该时间下雷达系统的时间-可靠度值的随机数，依次类推，得到不同时间下雷达系统的时间-可靠度值的随机数，结合S3中的函数，将得到不同时间下雷达系统的时间-可靠度值的随机数代入S3中的函数，进而得到雷达系统故障率λ的值；

S8、根据以下公式计算维修时间间隔ΔT：

ΔT＝1/λ

其中ΔT的单位为小时。