CN111880023B - 基于多级加速因子的弹上电子产品贮存期加速试验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于多级加速因子的弹上电子产品贮存期加速试验方法，能够计算出的试验时间更加符合武器装备电子产品的真实贮存期，从而使得验证结果更精确。该方法具体为：获取弹上电子装备的贮存期及贮存可靠度。对弹上电子装备所有的电子元器件获取激活能和失效率，并按照失效率降序排序并设定权重，所有电子元器件的激活能加权求和作为弹上电子装备的激活能；确定贮存期加速试验的最高应力和最低应力，并划分应力等级；选取加速试验模型，结合弹上电子装备的激活能，针对所划分的每个应力等级均求解一个加速因子；结合弹上电子装备的贮存期、贮存可靠度以及所有加速因子之和，确定试验时间ta；针对每个应力等级，均进行为期ta的贮存期加速试验。

Description

基于多级加速因子的弹上电子产品贮存期加速试验方法
技术领域
本发明涉及航天可靠性试验技术领域，具体涉及基于多级加速因子的弹上电子产品贮存期加速试验方法。
背景技术
导弹武器装备是“长期贮存，一次使用”的产品，贮存期是指在规定的贮存条件下，满足规定贮存可靠度要求的贮存时间，是导弹武器重要的技术指标之一，在设计定型之前就需要对贮存期进行验证。对于贮存期的验证，一般通过加速试验的方法进行验证，在试验过程中需要提前计算试验时间。
目前，计算试验时间一般涉及激活能的计算，已有的确定激活能的方法一般是采用最薄弱的元器件的激活能或者直接采用一个固定值来替代产品的激活能，这种方式无法反应整个武器装备的整体激活能，往往导致试验时间的计算精度不高。
且现有的试验时间确定过程往往采用一级应力进行计算，而很多武器装备，一级应力往往无法激发产品故障，由此确定的试验时间来进行试验导致对武器装备电子产品贮存期验证效果不佳。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了基于多级加速因子的弹上电子产品贮存期加速试验方法，能够获取较为准确地激活能数据，同时对试验应力进行等级划分，得到不同应力下的加速因子，从而使得计算出的试验时间更加符合武器装备电子产品的真实贮存期，从而使得验证结果更精确。
为达到上述目的，本发明的技术方案为：基于多级加速因子的弹上电子产品贮存期加速试验方法，其特征在于，包括如下步骤：
对弹上电子装备的贮存期指标进行分析，获取弹上电子装备的贮存期及贮存可靠度。
对弹上电子装备所用到的所有电子元器件，获取各电子元器件激活能和失效率，并按照失效率由大到小对所有电子元器件进行排序，按照排序顺序设定权重，所有电子元器件的激活能加权求和作为弹上电子装备的激活能；
确定贮存期加速试验的最高应力和最低应力，并划分应力等级；
选取加速试验模型，结合弹上电子装备的激活能，针对所划分的每个应力等级均求解一个加速因子；
结合弹上电子装备的贮存期、贮存可靠度以及所有加速因子之和，确定试验时间t；
针对每个应力等级，均进行为期ta的贮存期加速试验。
进一步地，对弹上电子装备所用到的所有电子元器件，获取各电子元器件激活能和失效率，其特征在于：对各电子元器件，在其元器件手册中获取激活能。在GJB/Z 108A-2006中获取各电子元器件的失效率。
进一步地，按照失效率由大到小对所有电子元器件进行排序，按照排序顺序设定权重，所有电子元器件的激活能加权求和作为弹上电子装备的激活能，具体为：弹上电子装备所用到的所有电子元器件数量为n个；按照失效率由大到小对所有电子元器件进行排序，第i元器件失效率为λi，激活能为Ei；i取值为[1,n]范围内所有整数；
则弹上电子装备的激活能为
Figure BDA0002542226640000021
进一步地，确定贮存期加速试验的最高应力和最低应力，并划分应力等级，具体为：
以温度为应力，最高应力为Tmax，最低应力为Tmin。
划分m个应力等级，Tmin＝T1<T2<……<Tm＝Tmax；第j个应力等级为Tj，j取值为[1,m]范围内所有整数。
进一步地，选取加速试验模型，结合弹上电子装备的激活能，针对所划分的每个应力等级均求解一个加速因子，具体为：
选取阿伦尼兹模型，第j个应力等级对应的加速因子为
Figure BDA0002542226640000031
其中K为Boltzman常数；Ti为加速应力下的温度；TU为实际贮存环境下的温度。
进一步地，结合弹上电子装备的贮存期、贮存可靠度以及所有加速因子之和，确定试验时间ta，具体为：
Figure BDA0002542226640000032
其中t为弹上电子装备的贮存期；
Figure BDA0002542226640000033
为卡方分布，γ为贮存可靠度；A为所有加速因子之和，即
Figure BDA0002542226640000034
有益效果：
本发明应用在武器装备电子产品贮存期验证，其优点是充分考虑元器件的失效率与激活能数据，并且给出了多级加速因子计算方法，获取较为准确地激活能数据；另外本发明在加速因子计算过程中充分考虑所有元器件的数据，并且对元器件的失效率情况进行了排序，对试验应力进行等级划分，得到不同应力下的加速因子，从而使得计算出的试验时间更加符合武器装备电子产品的真实贮存期，从而使得验证结果更精确，对星座补网、星箭备份策略和工程决策具有重要意义。
附图说明
图1为本发明所提供的基于多级加速因子的弹上电子产品贮存期加速试验方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本发明提供了基于多级加速因子的弹上电子产品贮存期加速试验方法，其流程如图1所示，包括如下步骤：
S1、对弹上电子装备的贮存期指标进行分析，获取弹上电子装备的贮存期及贮存可靠度；首先对武器装备的贮存期指标进行分析，分析得到贮存期及相应的贮存可靠度，贮存期一般用时间t表示，单位小时，贮存可靠度一般用γ，无量纲。
S2、对弹上电子装备所用到的所有电子元器件，获取各电子元器件激活能和失效率，并按照失效率由大到小对所有电子元器件进行排序，按照排序顺序设定权重，所有电子元器件的激活能加权求和作为弹上电子装备的激活能。
对各电子元器件，在其元器件手册中获取激活能；在GJB/Z 108A-2006中获取各电子元器件的失效率。
表1元器件按失效率排序表
Figure BDA0002542226640000041
Figure BDA0002542226640000051
其中，λ1<λ2<…<λi<…λn。
弹上电子装备所用到的所有电子元器件数量为n个；按照失效率由大到小对所有电子元器件进行排序，第i元器件失效率为λi，激活能为Ei；i取值为[1,n]范围内所有整数；
则弹上电子装备的激活能为
Figure BDA0002542226640000052
S3、确定贮存期加速试验的最高应力和最低应力，并划分应力等级；
在试验过程中需要确定试验应力，确定试验过程中的最高应力和最低应力，应力一般是指温度，在这里以温度为例，最高应力主要是指试验过程中的最高温度Tmax，最低应力是指试验过程中的最低温度Tmin。以温度为应力，最高应力为Tmax，最低应力为Tmin；划分m个应力等级，Tmin＝T1<T2<……<Tm＝Tmax；第j个应力等级为Tj，j取值为[1,m]范围内所有整数。
S4、选取加速试验模型，结合弹上电子装备的激活能，针对所划分的每个应力等级均求解一个加速因子。
本发明实施例中，选取阿伦尼兹模型，第j个应力等级对应的加速因子为
Figure BDA0002542226640000053
其中K为Boltzman常数，本发明实施例中设置为8.617×10-5eV/K。Ti为加速应力下的温度；TU为实际贮存环境下的温度。
S5、结合弹上电子装备的贮存期、贮存可靠度以及所有加速因子之和，确定试验时间ta。
Figure BDA0002542226640000061
其中t为弹上电子装备的贮存期；
Figure BDA0002542226640000062
为卡方分布，γ为贮存可靠度；A为所有加速因子之和，即
Figure BDA0002542226640000063
S6、针对每个应力等级，均进行为期ta的贮存期加速试验。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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 (2)

1.基于多级加速因子的弹上电子产品贮存期加速试验方法，其特征在于，包括如下步骤：
对弹上电子装备的贮存期指标进行分析，获取所述弹上电子装备的贮存期及贮存可靠度；
对所述弹上电子装备所用到的所有电子元器件，获取各电子元器件激活能和失效率，并按照失效率由大到小对所有电子元器件进行排序，按照排序顺序设定权重，所有电子元器件的激活能加权求和作为所述弹上电子装备的激活能；
确定所述贮存期加速试验的最高应力和最低应力，并划分应力等级；
选取加速试验模型，结合所述弹上电子装备的激活能，针对所划分的每个应力等级均求解一个加速因子；
结合所述弹上电子装备的贮存期、贮存可靠度以及所有加速因子之和，确定试验时间ta；
针对每个应力等级，均进行为期ta的贮存期加速试验；
所述按照失效率由大到小对所有电子元器件进行排序，按照排序顺序设定权重，所有电子元器件的激活能加权求和作为所述弹上电子装备的激活能，具体为：
所述弹上电子装备所用到的所有电子元器件数量为n个；按照失效率由大到小对所有电子元器件进行排序，第i元器件失效率为λi，激活能为Ei；i取值为[1,n]范围内所有整数；
则所述弹上电子装备的激活能为
Figure FDA0004095853410000011
所述确定所述贮存期加速试验的最高应力和最低应力，并划分应力等级，具体为：
以温度为应力，最高应力为Tmax，最低应力为Tmin；
划分m个应力等级，Tmin＝T1＜T2＜……＜Tm＝Tmax；第j个应力等级为Tj，j取值为[1,m]范围内所有整数；
所述选取加速试验模型，结合所述弹上电子装备的激活能，针对所划分的每个应力等级均求解一个加速因子，具体为：
选取阿伦尼兹模型，第j个应力等级对应的加速因子为
Figure FDA0004095853410000021
其中K为Boltzman常数；Ti为加速应力下的温度；TU为实际贮存环境下的温度；
所述结合所述弹上电子装备的贮存期、贮存可靠度以及所有加速因子之和，确定试验时间ta，具体为：
Figure FDA0004095853410000022
其中t为所述弹上电子装备的贮存期；
Figure FDA0004095853410000023
为卡方分布，γ为贮存可靠度；A为所有加速因子之和，即
Figure FDA0004095853410000024
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述弹上电子装备所用到的所有电子元器件，获取各电子元器件激活能和失效率，其特征在于：
对各电子元器件，在其元器件手册中获取激活能；
在GJB/Z 108A-2006中获取各电子元器件的失效率。
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