CN115687951B - 一种混合电子系统的可靠性评估方法及装置 - Google Patents

一种混合电子系统的可靠性评估方法及装置 Download PDF

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CN115687951B CN202211592451.XA CN202211592451A CN115687951B CN 115687951 B CN115687951 B CN 115687951B CN 202211592451 A CN202211592451 A CN 202211592451A CN 115687951 B CN115687951 B CN 115687951B
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Abstract

本申请提供了一种混合电子系统的可靠性评估方法及装置，包括：混合电子系统包括新研单元和成熟单元；将新研单元中的新研子单元的成败型可靠性评估数据和新研单元中其他独立的电子元器件的成败型可靠性评估数据进行累积，得到新研单元的成败型可靠性评估数据；将新研单元的成败型数据进行转换，得到新研单元的指数型可靠性评估数据；获取新研单元的实际运行数据和成熟单元的目标可靠性评估数据；将新研单元的指数型数据和新研单元的实际运行数据进行加权累积，确定出新研单元的目标可靠性评估数据；将成熟单元的目标数据和新研单元的目标数据进行累积，得到混合电子系统的可靠性评估数据。这样，可以缩短复杂混合电子系统可靠性评估的验证时间。

Description

一种混合电子系统的可靠性评估方法及装置
技术领域
本申请涉及可靠性评估技术领域，尤其是涉及一种混合电子系统的可靠性评估方法及装置。
背景技术
高可靠的混合电子系统在武器装备领域应用日益广泛，其有着天然的长寿命和低故障率的特点，建立基于大量失效样本数据的可靠性分析与评估技术已无法满足当下实际工程的需求。特别是对于航空、航天、核电以及战略武器装备等具有高可靠性要求的复杂系统，一旦混合电子系统发生故障，将造成不可估量的严重社会影响和经济损失。因此，研究高可靠装备混合电子系统可靠性评估具有重要意义。
但由于试验条件的不完备性、试验数据的随机性、系统组成的复杂性以及试验人员认知能力的差异等问题，随着对系统失效机理和潜在变化规律的逐渐认知，基于传统的二态假设的系统可靠性评估方法，已无法完整的描述部件性能、系统性能以及系统可靠性之间的关系。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种混合电子系统的可靠性评估方法及装置，通过对混合电子系统中各个单元以及各个电子元器件的可靠性评估数据以及实际运行数据进行综合分析处理，确定出可用于确定混合电子系统的可靠性评估结果的数据，从而克服了实验室试验无法考核复杂混合电子系统可靠性指标的难题，并缩短了复杂装备混合电子系统的验证时间。
本申请实施例提供了一种混合电子系统的可靠性评估方法，所述可靠性评估方法包括：
获取混合电子系统中每个电子元器件的研制类型；其中，所述研制类型包括新研型产品和成熟型产品；
将同一研制类型的电子元器件划分为一组，得到所述混合电子系统的新研单元和成熟单元；
当所述新研单元中存在相同安装位置和功能的电子元器件时，将具有相同安装位置和功能的电子元器件进行聚类，确定出至少一个新研子单元；
将所述新研单元中的每个新研子单元的成败型可靠性评估数据和所述新研单元中其他独立的电子元器件的成败型可靠性评估数据进行累积，得到所述新研单元的成败型可靠性评估数据；
将所述新研单元的成败型可靠性评估数据进行转换，得到所述新研单元的指数型可靠性评估数据；
获取所述新研单元的实际运行数据和所述成熟单元的目标可靠性评估数据；
将所述新研单元的指数型可靠性评估数据和所述新研单元的实际运行数据进行加权累积，确定出所述新研单元的目标可靠性评估数据；
将所述成熟单元的目标可靠性评估数据和所述新研单元的目标可靠性评估数据进行累积，得到所述混合电子系统的可靠性评估数据；其中，所述可靠性评估数据用于确定所述混合电子系统的可靠性评估结果。
可选的，通过以下步骤确定新研子单元的成败型可靠性评估数据，包括：
获取该新研子单元中每个电子元器件的指数型可靠性评估数据；
将该新研子单元中所有电子元器件的指数型可靠性评估数据进行转换整合，确定出该新研子单元的成败型可靠性评估数据。
可选的，通过以下公式将成败型可靠性评估数据转换成指数型可靠性评估数据：
当
Figure M_221212102325740_740744001
时，有
Figure M_221212102325788_788071001
Figure M_221212102325852_852071001
当f=0时，有
Figure M_221212102325898_898961001
；
Z=0；
其中，
Figure M_221212102325930_930189001
，f为成败型可靠性评估数据中的故障数，n为成败型可靠性评估数据中的等效试验次数，s为等效试验次数为n时的成功次数，
Figure M_221212102325961_961429002
为转换后指数型可靠性评估数据中的等效试验次数，Z为转换后指数型可靠性评估数据中的故障数。
可选的，通过以下公式将指数型可靠性评估数据转换成成败型可靠性评估数据：
当
Figure M_221212102325994_994609001
时，有
Figure M_221212102326010_010756001
Figure M_221212102326088_088893001
；
当Z=0时，有
Figure M_221212102326135_135761001
；
f=0；
其中，f为转换后成败型可靠性评估数据中的故障数，n为转换后成败型可靠性评估数据中的等效试验次数，
Figure M_221212102326151_151384001
为指数型可靠性评估数据中的等效试验次数，Z为指数型可靠性评估数据中的故障数。
可选的，通过以下公式将该新研子单元中所有电子元器件的指数型可靠性评估数据进行转换整合，确定出该新研子单元的成败型可靠性评估数据：
当
Figure M_221212102326167_167017001
时，有
Figure M_221212102326199_199724001
Figure M_221212102326230_230997001
；
当
Figure M_221212102326277_277888001
=0时，有
Figure M_221212102326309_309090001
f=0；
其中，
Figure M_221212102326340_340338001
，
Figure M_221212102326389_389605002
，
Figure M_221212102326452_452652003
，
Figure M_221212102326483_483410004
，L为该新研子单元中所有电子元器件的个数，T为该新研子单元中所有电子元器件的总工作时间，
Figure M_221212102326530_530780005
为该新研子单元中所有电子元器件的故障数，γ为电子元器件的指数型可靠性评估的置信度，
Figure M_221212102326545_545919006
为所有电子元器件的指数型可靠性评估数据中的等效任务时间，
Figure M_221212102326577_577160007
为等效任务数，n为转换后该新研子单元的成败型可靠性评估数据中的等效试验次数，f为转换后该新研子单元的成败型可靠性评估数据中的故障数。
可选的，将无准确故障率的电子元器件的研制类型确定为新研型产品，将有准确故障率的电子元器件的研制类型确定为成熟型产品。
可选的，所述新研单元的实际运行数据包括以下内容中的至少一项：所述新研单元研制过程中的试验数据、所述新研单元的相似产品的使用数据、所述新研单元的相同产品的使用数据、所述新研单元中各个电子元器件的实际运行可靠性评估数据以及供应商提供的所述新研单元的可靠性相关数据。
本申请实施例还提供了一种混合电子系统的可靠性评估装置，所述可靠性评估装置包括：
第一获取模块，用于获取混合电子系统中每个电子元器件的研制类型；其中，所述研制类型包括新研型产品和成熟型产品；
划分模块，用于将同一研制类型的电子元器件划分为一组，得到所述混合电子系统的新研单元和成熟单元；
第一确定模块，用于当所述新研单元中存在相同安装位置和功能的电子元器件时，将具有相同安装位置和功能的电子元器件进行聚类，确定出至少一个新研子单元；
第一累积模块，用于将所述新研单元中的每个新研子单元的成败型可靠性评估数据和所述新研单元中其他独立的电子元器件的成败型可靠性评估数据进行累积，得到所述新研单元的成败型可靠性评估数据；
第一转换模块，用于将所述新研单元的成败型可靠性评估数据进行转换，得到所述新研单元的指数型可靠性评估数据；
第二获取模块，用于获取所述新研单元的实际运行数据和所述成熟单元的目标可靠性评估数据；
第二确定模块，用于将所述新研单元的指数型可靠性评估数据和所述新研单元的实际运行数据进行加权累积，确定出所述新研单元的目标可靠性评估数据；
第二累积模块，用于将所述成熟单元的目标可靠性评估数据和所述新研单元的目标可靠性评估数据进行累积，得到所述混合电子系统的可靠性评估数据；其中，所述可靠性评估数据用于确定所述混合电子系统的可靠性评估结果。
可选的，所述可靠性评估装置还包括第二转换模块，所述第二转换模块用于：
获取该新研子单元中每个电子元器件的指数型可靠性评估数据；
将该新研子单元中所有电子元器件的指数型可靠性评估数据进行转换整合，确定出该新研子单元的成败型可靠性评估数据。
可选的，第一转换模块还用于通过以下公式将成败型可靠性评估数据转换成指数型可靠性评估数据：
当
Figure M_221212102326600_600551001
时，有
Figure M_221212102326632_632330001
Figure M_221212102326679_679209001
当f=0时，有
Figure M_221212102326790_790992001
；
Z=0；
其中，
Figure M_221212102326822_822788001
，f为成败型可靠性评估数据中的故障数，n为成败型可靠性评估数据中的等效试验次数，s为等效试验次数为n时的成功次数，
Figure M_221212102326854_854023002
为转换后指数型可靠性评估数据中的等效试验次数，Z为转换后指数型可靠性评估数据中的故障数。
可选的，第二转换模块还用于通过以下公式将指数型可靠性评估数据转换成成败型可靠性评估数据：
当
Figure M_221212102326869_869641001
时，有
Figure M_221212102326900_900940001
Figure M_221212102326980_980449001
；
当Z=0时，有
Figure M_221212102327012_012226001
；
f=0；
其中，f为转换后成败型可靠性评估数据中的故障数，n为转换后成败型可靠性评估数据中的等效试验次数，
Figure M_221212102327043_043488001
为指数型可靠性评估数据中的等效试验次数，Z为指数型可靠性评估数据中的故障数。
可选的，第二转换模块还用于通过以下公式将该新研子单元中所有电子元器件的指数型可靠性评估数据进行转换整合，确定出该新研子单元的成败型可靠性评估数据：
当
Figure M_221212102327059_059100001
时，有
Figure M_221212102327090_090360001
Figure M_221212102327121_121617001
；
当
Figure M_221212102327152_152863001
=0时，有
Figure M_221212102327168_168486001
f=0；
其中，
Figure M_221212102327201_201188001
，
Figure M_221212102327248_248079002
，
Figure M_221212102327310_310573003
，
Figure M_221212102327341_341822004
，L为该新研子单元中所有电子元器件的个数，T为该新研子单元中所有电子元器件的总工作时间，
Figure M_221212102327391_391107005
为该新研子单元中所有电子元器件的故障数，γ为电子元器件的指数型可靠性评估的置信度，
Figure M_221212102327422_422887006
为所有电子元器件的指数型可靠性评估数据中的等效任务时间，
Figure M_221212102327438_438543007
为等效任务数，n为转换后该新研子单元的成败型可靠性评估数据中的等效试验次数，f为转换后该新研子单元的成败型可靠性评估数据中的故障数。
可选的，将无准确故障率的电子元器件的研制类型确定为新研型产品，将有准确故障率的电子元器件的研制类型确定为成熟型产品。
可选的，所述新研单元的实际运行数据包括以下内容中的至少一项：所述新研单元研制过程中的试验数据、所述新研单元的相似产品的使用数据、所述新研单元的相同产品的使用数据、所述新研单元中各个电子元器件的实际运行可靠性评估数据以及供应商提供的所述新研单元的可靠性相关数据。
本申请实施例还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述的可靠性评估方法的步骤。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如上述的可靠性评估方法的步骤。
本申请实施例提供的一种混合电子系统的可靠性评估方法，所述可靠性评估方法包括：获取混合电子系统中每个电子元器件的研制类型；其中，所述研制类型包括新研型产品和成熟型产品；将同一研制类型的电子元器件划分为一组，得到所述混合电子系统的新研单元和成熟单元；当所述新研单元中存在相同安装位置和功能的电子元器件时，将具有相同安装位置和功能的电子元器件进行聚类，确定出至少一个新研子单元；将所述新研单元中的每个新研子单元的成败型可靠性评估数据和所述新研单元中其他独立的电子元器件的成败型可靠性评估数据进行累积，得到所述新研单元的成败型可靠性评估数据；将所述新研单元的成败型可靠性评估数据进行转换，得到所述新研单元的指数型可靠性评估数据；获取所述新研单元的实际运行数据和所述成熟单元的目标可靠性评估数据；将所述新研单元的指数型可靠性评估数据和所述新研单元的实际运行数据进行加权累积，确定出所述新研单元的目标可靠性评估数据；将所述成熟单元的目标可靠性评估数据和所述新研单元的目标可靠性评估数据进行累积，得到所述混合电子系统的可靠性评估数据；其中，所述可靠性评估数据用于确定所述混合电子系统的可靠性评估结果。
这样，本申请通过利用混合电子系统中各个电子元器件的可靠性评估数据确定组成该混合电子系统的各单元的可靠性评估数据，并结合各单元的实际运行数据，对复杂混合电子系统的可靠性进行综合评估，克服了实验室试验无法考核复杂混合电子系统可靠性指标的难题，缩短了复杂混合电子系统的验证时间，实现了被评估对象的可靠性指标的有效评估。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种混合电子系统的可靠性评估的流程图；
图2为本申请提供的新研单元的结构示意图；
图3为本申请所提供的混合电子系统的结构示意图；
图4为本申请实施例所提供的一种混合电子系统的可靠性评估装置的结构示意图之一；
图5为本申请实施例所提供的一种混合电子系统的可靠性评估装置的结构示意图之二；
图6为本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的每个其他实施例，都属于本申请保护的范围。
高可靠的混合电子系统在武器装备领域应用日益广泛，其有着天然的长寿命和低故障率的特点，建立基于大量失效样本数据的可靠性分析与评估技术已无法满足当下实际工程的需求。特别是对于航空、航天、核电以及战略武器装备等具有高可靠性要求的复杂系统，一旦混合电子系统发生故障，将造成不可估量的严重社会影响和经济损失。因此，研究高可靠装备混合电子系统可靠性评估具有重要意义。
但由于试验条件的不完备性、试验数据的随机性、系统组成的复杂性以及试验人员认知能力的差异等问题，随着对系统失效机理和潜在变化规律的逐渐认知，基于传统的二态假设的系统可靠性评估方法，已无法完整的描述部件性能、系统性能以及系统可靠性之间的关系。
基于此，本申请实施例提供了一种混合电子系统的可靠性评估方法及装置，通过对混合电子系统中各个单元以及各个电子元器件的可靠性评估数据以及实际运行数据进行综合分析处理，确定出可用于确定混合电子系统的可靠性评估结果的数据，从而克服了实验室试验无法考核复杂混合电子系统可靠性指标的难题，并缩短了复杂装备混合电子系统的验证时间。
请参阅图1，图1为本申请实施例所提供的一种混合电子系统的可靠性评估的流程图。如图1中所示，本申请实施例提供的可靠性评估方法，包括：
S101、获取混合电子系统中每个电子元器件的研制类型；其中，所述研制类型包括新研型产品和成熟型产品。
这里，所述混合电子系统为由多个电子元器件组成的具有高可靠性的混合电子系统，所述混合电子系统一般为复杂结构的混合电子系统，所述混合电子系统一般为武器装备混合电子系统。
每个电子元器件的研制类型在应用于混合电子系统之前是已经确定好的。每个电子元器件的使用寿命均服从指数分布。
在本申请提供的一种实施方式中，将无准确故障率的电子元器件的研制类型确定为新研型产品，将有准确故障率的电子元器件的研制类型确定为成熟型产品。
这里，是否有准确故障率可以由产品的生产商决定，也可以根据相关文件确定，所述相关文件可以为国军标质量体系文件。
其中，新研型产品一般为未大量投入市场应用，或者刚投入市场应用，但暂未确定出准确故障率的产品。而成熟型产品是经过大量试验或使用验证的，可确定出准确故障率的产品。
例如，某手机厂商在本周打算公布一台新款手机，但现在并未发售，该手机可称为新研型产品。而该手机厂商去年所发售的手机，则可以称为成熟型产品。
S102、将同一研制类型的电子元器件划分为一组，得到所述混合电子系统的新研单元和成熟单元。
这里，所述新研单元中包括至少一个新研型电子元器件，所述成熟单元中也包括至少一个成熟型电子元器件。
S103、当所述新研单元中存在相同安装位置和功能的电子元器件时，将具有相同安装位置和功能的电子元器件进行聚类，确定出至少一个新研子单元。
这里，每个新研子单元中包括至少两个电子元器件，且包括的电子元器件安装位置区域相同、具有相同功能，且互为备份。
其中，所述新研单元可由至少一个新研子单元组成，也可以由至少一个新研子单元和至少一个独立的电子元器件联合组成，还可由至少一个独立的电子元器件组成。其中，将不存在相同安装位置、且互为备份的电子元器件称为独立的电子元器件。
示例的，请参阅图2，图2为本申请提供的新研单元的结构示意图，假设所述混合电子系统中的新研单元包括5个电子元器件，其中，电子元器件1、电子元器件2以及电子元器件3互为备份，则由电子元器件1、电子元器件2以及电子元器件3构成该新研单元的新研子单元，该新研子单元中的电子元器件并联，然后使用该新研子单元与电子元器件4和电子元器件5串联。
示例的，请参阅图3，图3为本申请所提供的混合电子系统的结构示意图，如图3所示，假设成熟单元中仅包括一个电子元器件6时，所述混合电子系统的连接结构为新研单元与成熟单元串联，也就是新研单元与电子元器件6串联。
S104、将所述新研单元中的每个新研子单元的成败型可靠性评估数据和所述新研单元中其他独立的电子元器件的成败型可靠性评估数据进行累积，得到所述新研单元的成败型可靠性评估数据。
这里，电子元器件的成败型可靠性评估数据是根据该电子元器件的指数型可靠性评估数据确定出的，其中，该电子元器件的指数型可靠性评估数据是预先获取到的。其中，成败型数据是指产品进行一次使用观测，观测结果仅有产品正常和故障的情况。
这里，根据可靠性评估数据可确定出电子元器件的平均无故障时间（MTBF），而平均无故障时间是用来确定电子元器件可靠性评估结果的重要指标数据。
示例的，通过以下公式将指数型可靠性评估数据转换成成败型可靠性评估数据：
当
Figure M_221212102327469_469748001
时，有
Figure M_221212102327500_500993001
Figure M_221212102327563_563490001
；
当Z=0时，有
Figure M_221212102327598_598164001
；
f=0；
其中，f为转换后成败型可靠性评估数据中的故障数，n为转换后成败型可靠性评估数据中的等效试验次数，
Figure M_221212102327613_613784001
为指数型可靠性评估数据中的等效试验次数，Z为指数型可靠性评估数据中的故障数。
在本申请提供的一种实施方式中，通过以下步骤确定新研子单元的成败型可靠性评估数据，包括：获取该新研子单元中每个电子元器件的指数型可靠性评估数据；将该新研子单元中所有电子元器件的指数型可靠性评估数据进行转换整合，确定出该新研子单元的成败型可靠性评估数据。
这里，新研子单元的成败型可靠性评估数据是根据该子单元中所有电子元器件的指数型可靠性评估数据确定出的。
示例的，通过以下公式将该新研子单元中所有电子元器件的指数型可靠性评估数据进行转换整合，确定出该新研子单元的成败型可靠性评估数据：
当
Figure M_221212102327645_645030001
时，有
Figure M_221212102327676_676275001
Figure M_221212102327707_707553001
；
当
Figure M_221212102327738_738787001
=0时，有
Figure M_221212102327754_754410001
f=0；
其中，
Figure M_221212102327788_788544001
，
Figure M_221212102327882_882832002
，
Figure M_221212102327993_993626003
，
Figure M_221212102328025_025407004
，L为该新研子单元中所有电子元器件的个数，T为该新研子单元中所有电子元器件的总工作时间，
Figure M_221212102328072_072282005
为该新研子单元中所有电子元器件的故障数，γ为电子元器件的指数型可靠性评估的置信度，
Figure M_221212102328103_103526006
为所有电子元器件的指数型可靠性评估数据中的等效任务时间，
Figure M_221212102328134_134784007
为等效任务数，n为转换后该新研子单元的成败型可靠性评估数据中的等效试验次数，f为转换后该新研子单元的成败型可靠性评估数据中的故障数。
S105、将所述新研单元的成败型可靠性评估数据进行转换，得到所述新研单元的指数型可靠性评估数据。
示例的，通过以下公式将成败型可靠性评估数据转换成指数型可靠性评估数据：
当
Figure M_221212102328150_150401001
时，有
Figure M_221212102328183_183074001
Figure M_221212102328230_230486001
当f=0时，有
Figure M_221212102328277_277350001
；
Z=0；
其中，
Figure M_221212102328308_308649001
，f为成败型可靠性评估数据中的故障数，n为成败型可靠性评估数据中的等效试验次数，s为等效试验次数为n时的成功次数，
Figure M_221212102328355_355020002
为转换后指数型可靠性评估数据中的等效试验次数，Z为转换后指数型可靠性评估数据中的故障数。
S106、获取所述新研单元的实际运行数据和所述成熟单元的目标可靠性评估数据。
这里，所述新研单元的实际运行数据包括以下内容中的至少一项：所述新研单元研制过程中的试验数据、所述新研单元的相似产品的使用数据、所述新研单元的相同产品的使用数据、所述新研单元中各个电子元器件的实际运行可靠性评估数据以及供应商提供的所述新研单元的可靠性相关数据。
这里，所述成熟单元的目标可靠性评估数据是根据成熟单元中所有电子元器件的指数型可靠性评估数据确定出的。
S107、将所述新研单元的指数型可靠性评估数据和所述新研单元的实际运行数据进行加权累积，确定出所述新研单元的目标可靠性评估数据。
这里，可进行加权累积的所述新研单元的实际运行数据是进行评估分析后，确定适用于确定混合电子系统的可靠性评估结果的数据。
示例的，对于实际运行数据中的相似产品的使用数据，需要分析相似产品使用过程与本次评估的混合电子系统的预期实际使用的工作方式及环境条件的差异，只有当相似产品使用过程的工作方式及环境条件与本次评估混合电子系统的预期实际使用的工作方式及环境条件一致时，相似产品的使用数据才可直接当做本次评估对象可靠性评估的数据。
其次，还需要分析在混合电子系统性能验证试验、相似产品可靠性鉴定试验和相似产品使用过程中混合电子系统的组成部件的技术状态是否改变，只有其技术状态没有发生改变时，混合电子系统的组成部件（电子元器件）的各类可靠性评估数据才可以当做同母体同环境的数据并进行融合。当技术状态发生了改变，则在统计的总故障数和总工作时间中剔除最后一次技术状态改变前的所有故障数和工作时间。
S108、将所述成熟单元的目标可靠性评估数据和所述新研单元的目标可靠性评估数据进行累积，得到所述混合电子系统的可靠性评估数据。
这里，确定出所述混合电子系统的可靠性评估数据后，可以根据可靠性评估数据确定该混合电子系统的可靠性评估结果。具体，所述可靠性评估结果可根据可靠性评估数据中的平均无故障时间（MTBF）数据进行确定。
需要说明的是，对于本申请提供的可靠性评估方法，是通过多源异种数据的融合模型实现的，具体处理过程可概括为如下过程，将混合电子系统转化为由并联与串联组成的混联系统，利用修正极大似然法（MML）和序贯压缩（SR）相结合的CMSR方法开展其可靠性评估，将被评估对象的组成分为两部分，一部分是有相似产品数据的单元（新研单元），另一部分是没有相似产品数据的单元（成熟单元）。对于有相似产品数据的单元，首先，将指数寿命型单元产品的数据转换为相同指数寿命型单元产品组成的并联系统的等效数据；然后，将不同成败型单元产品的数据转换为其组成的串联系统的数据；再将成败型数据转换成指数型数据；最后，将转换得到的等效工作时间、故障数分别与试验得到的工作时间、故障数对应相加，得到该单元产品的目标可靠性评估数据，从而为混合电子系统的可靠性评估奠定数据基础。
此外，在进行数据转换时，本申请还提出了根据不同串联部件（电子元器件及新研子单元）的成败型可靠性数据确定新研单元的成败型可靠性数据的计算公式，如下所示：
当
Figure M_221212102328371_371108001
，或
Figure M_221212102328420_420431002
，
Figure M_221212102328467_467309003
时，有：
Figure P_221212102328529_529806001
；
Figure F_221212102323875_875991001
；
当
Figure M_221212102328561_561057001
时，有：
n=min{
Figure M_221212102328593_593729001
;
f=0;
当存在
Figure M_221212102328609_609880001
，
Figure M_221212102328656_656779002
且
Figure M_221212102328688_688022003
时，记与同一产品的
Figure M_221212102328719_719266004
为
Figure M_221212102328750_750504005
，对（
Figure M_221212102328781_781945006
）信息压缩，即用
Figure F_221212102324240_240234002
代替（
Figure M_221212102328817_817886007
）与其他产品信息一起带入第一种情况的表达式。
这样，即可确定出新研单元的成败型可靠性评估数据。
此外，在确定所述混合电子系统的可靠性评估数据时，是将多源异种数据进行融合，具体融合方式可通过以下步骤实现：
对于由有相似产品数据组成部分，相似产品的等效工作时间为
Figure M_221212102328833_833494001
，等效故障数为
Figure M_221212102328864_864765002
；被评估系统的工作时间为
Figure M_221212102328896_896000003
，故障数为
Figure M_221212102328927_927266004
；被评估系统的试验时间为
Figure M_221212102328942_942898005
，等效故障数为
Figure M_221212102328974_974128006
，则由有相似产品数据的单元组成部分的总工作时间与总故障数分别为：
Figure M_221212102328993_993619007
。
在
Figure M_221212102329041_041042001
的置信度下，被评估系统中由有相似产品数据的组成部分的平均故障间隔时间（MTBF）的置信下限为：
Figure F_221212102324429_429712003
其中，
Figure M_221212102329072_072284001
为成熟单元的故障率，m为成熟单元中产品数量。
本申请实施例提供的一种混合电子系统的可靠性评估方法，所述可靠性评估方法包括：获取混合电子系统中每个电子元器件的研制类型；其中，所述研制类型包括新研型产品和成熟型产品；将同一研制类型的电子元器件划分为一组，得到所述混合电子系统的新研单元和成熟单元；当所述新研单元中存在相同安装位置和功能的电子元器件时，将具有相同安装位置和功能的电子元器件进行聚类，确定出至少一个新研子单元；将所述新研单元中的每个新研子单元的成败型可靠性评估数据和所述新研单元中其他独立的电子元器件的成败型可靠性评估数据进行累积，得到所述新研单元的成败型可靠性评估数据；将所述新研单元的成败型可靠性评估数据进行转换，得到所述新研单元的指数型可靠性评估数据；获取所述新研单元的实际运行数据和所述成熟单元的目标可靠性评估数据；将所述新研单元的指数型可靠性评估数据和所述新研单元的实际运行数据进行加权累积，确定出所述新研单元的目标可靠性评估数据；将所述成熟单元的目标可靠性评估数据和所述新研单元的目标可靠性评估数据进行累积，得到所述混合电子系统的可靠性评估数据；其中，所述可靠性评估数据用于确定所述混合电子系统的可靠性评估结果。
这样，本申请通过利用混合电子系统中各个电子元器件的可靠性评估数据确定组成该混合电子系统的各单元的可靠性评估数据，并结合各单元的实际运行数据，对复杂混合电子系统的可靠性进行综合评估，克服了实验室试验无法考核复杂混合电子系统可靠性指标的难题，缩短了复杂混合电子系统的验证时间，实现了被评估对象的可靠性指标的有效评估。
请参阅图4、图5，图4为本申请实施例所提供的一种混合电子系统的可靠性评估装置的结构示意图之一，图5为本申请实施例所提供的一种混合电子系统的可靠性评估装置的结构示意图之二。如图4中所示，所述可靠性评估装置400包括：
第一获取模块410，用于获取混合电子系统中每个电子元器件的研制类型；其中，所述研制类型包括新研型产品和成熟型产品；
划分模块420，用于将同一研制类型的电子元器件划分为一组，得到所述混合电子系统的新研单元和成熟单元；
第一确定模块430，用于当所述新研单元中存在相同安装位置和功能的电子元器件时，将具有相同安装位置和功能的电子元器件进行聚类，确定出至少一个新研子单元；
第一累积模块440，用于将所述新研单元中的每个新研子单元的成败型可靠性评估数据和所述新研单元中其他独立的电子元器件的成败型可靠性评估数据进行累积，得到所述新研单元的成败型可靠性评估数据；
第一转换模块450，用于将所述新研单元的成败型可靠性评估数据进行转换，得到所述新研单元的指数型可靠性评估数据；
第二获取模块460，用于获取所述新研单元的实际运行数据和所述成熟单元的目标可靠性评估数据；
第二确定模块470，用于将所述新研单元的指数型可靠性评估数据和所述新研单元的实际运行数据进行加权累积，确定出所述新研单元的目标可靠性评估数据；
第二累积模块480，用于将所述成熟单元的目标可靠性评估数据和所述新研单元的目标可靠性评估数据进行累积，得到所述混合电子系统的可靠性评估数据；其中，所述可靠性评估数据用于确定所述混合电子系统的可靠性评估结果。
可选的，如图5所示，所述可靠性评估装置400还包括第二转换模块490，所述第二转换模块490用于：
获取该新研子单元中每个电子元器件的指数型可靠性评估数据；
将该新研子单元中所有电子元器件的指数型可靠性评估数据进行转换整合，确定出该新研子单元的成败型可靠性评估数据。
可选的，第一转换模块450还用于通过以下公式将成败型可靠性评估数据转换成指数型可靠性评估数据：
当
Figure M_221212102329087_087912001
时，有
Figure M_221212102329118_118699001
Figure M_221212102329183_183089001
当f=0时，有
Figure M_221212102329230_230478001
；
Z=0；
其中，
Figure M_221212102329246_246110001
，f为成败型可靠性评估数据中的故障数，n为成败型可靠性评估数据中的等效试验次数，s为等效试验次数为n时的成功次数，
Figure M_221212102329308_308644002
为转换后指数型可靠性评估数据中的等效试验次数，Z为转换后指数型可靠性评估数据中的故障数。
可选的，第二转换模块490还用于通过以下公式将指数型可靠性评估数据转换成成败型可靠性评估数据：
当
Figure M_221212102329324_324221001
时，有
Figure M_221212102329355_355480001
Figure M_221212102329419_419456001
；
当Z=0时，有
Figure M_221212102329466_466347001
；
f=0；
其中，f为转换后成败型可靠性评估数据中的故障数，n为转换后成败型可靠性评估数据中的等效试验次数，
Figure M_221212102329497_497608001
为指数型可靠性评估数据中的等效试验次数，Z为指数型可靠性评估数据中的故障数。
可选的，第二转换模块490还用于通过以下公式将该新研子单元中所有电子元器件的指数型可靠性评估数据进行转换整合，确定出该新研子单元的成败型可靠性评估数据：
当
Figure M_221212102329513_513199001
时，有
Figure M_221212102329544_544450001
Figure M_221212102329592_592266001
；
当
Figure M_221212102329624_624035001
=0时，有
Figure M_221212102329686_686551001
f=0；
其中，
Figure M_221212102329749_749044001
，
Figure M_221212102329781_781707002
，
Figure M_221212102329844_844745003
，
Figure M_221212102329875_875517004
，L为该新研子单元中所有电子元器件的个数，T为该新研子单元中所有电子元器件的总工作时间，
Figure M_221212102329922_922873005
为该新研子单元中所有电子元器件的故障数，γ为电子元器件的指数型可靠性评估的置信度，
Figure M_221212102329954_954120006
为所有电子元器件的指数型可靠性评估数据中的等效任务时间，
Figure M_221212102329992_992167007
为等效任务数，n为转换后该新研子单元的成败型可靠性评估数据中的等效试验次数，f为转换后该新研子单元的成败型可靠性评估数据中的故障数。
可选的，将无准确故障率的电子元器件的研制类型确定为新研型产品，将有准确故障率的电子元器件的研制类型确定为成熟型产品。
可选的，所述新研单元的实际运行数据包括以下内容中的至少一项：所述新研单元研制过程中的试验数据、所述新研单元的相似产品的使用数据、所述新研单元的相同产品的使用数据、所述新研单元中各个电子元器件的实际运行可靠性评估数据以及供应商提供的所述新研单元的可靠性相关数据。
请参阅图6，图6为本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。如图6中所示，所述电子设备600包括处理器610、存储器620和总线630。
所述存储器620存储有所述处理器610可执行的机器可读指令，当电子设备600运行时，所述处理器610与所述存储器620之间通过总线630通信，所述机器可读指令被所述处理器610执行时，可以执行如上述图1所示方法实施例中的可靠性评估方法的步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时可以执行如上述图1所示方法实施例中的可靠性评估方法的步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种混合电子系统的可靠性评估方法，其特征在于，所述可靠性评估方法包括：
获取混合电子系统中每个电子元器件的研制类型；其中，所述研制类型包括新研型产品和成熟型产品；
将同一研制类型的电子元器件划分为一组，得到所述混合电子系统的新研单元和成熟单元；
当所述新研单元中存在相同安装位置和功能的电子元器件时，将具有相同安装位置和功能的电子元器件进行聚类，确定出至少一个新研子单元；
将所述新研单元中的每个新研子单元的成败型可靠性评估数据和所述新研单元中其他独立的电子元器件的成败型可靠性评估数据进行累积，得到所述新研单元的成败型可靠性评估数据；
将所述新研单元的成败型可靠性评估数据进行转换，得到所述新研单元的指数型可靠性评估数据；
获取所述新研单元的实际运行数据和所述成熟单元的目标可靠性评估数据；
将所述新研单元的指数型可靠性评估数据和所述新研单元的实际运行数据进行加权累积，确定出所述新研单元的目标可靠性评估数据；
将所述成熟单元的目标可靠性评估数据和所述新研单元的目标可靠性评估数据进行累积，得到所述混合电子系统的可靠性评估数据；其中，所述可靠性评估数据用于确定所述混合电子系统的可靠性评估结果；
通过以下步骤确定新研子单元的成败型可靠性评估数据，包括：
获取该新研子单元中每个电子元器件的指数型可靠性评估数据；
将该新研子单元中所有电子元器件的指数型可靠性评估数据进行转换整合，确定出该新研子单元的成败型可靠性评估数据；
通过以下公式将指数型可靠性评估数据转换成成败型可靠性评估数据：
当
Figure QLYQS_1
时，有
Figure QLYQS_2
Figure QLYQS_3
；
当Z=0时，有
Figure QLYQS_4
；
f=0；
其中，f为转换后成败型可靠性评估数据中的故障数，n为转换后成败型可靠性评估数据中的等效试验次数，
Figure QLYQS_5
为指数型可靠性评估数据中的等效试验次数，Z为指数型可靠性评估数据中的故障数；
通过以下公式将该新研子单元中所有电子元器件的指数型可靠性评估数据进行转换整合，确定出该新研子单元的成败型可靠性评估数据：
当
Figure QLYQS_6
时，有
Figure QLYQS_7
Figure QLYQS_8
；
当
Figure QLYQS_9
=0时，有
Figure QLYQS_10
f=0；
其中，
Figure QLYQS_11
，
Figure QLYQS_12
，
Figure QLYQS_13
，
Figure QLYQS_14
，L为该新研子单元中所有电子元器件的个数，T为该新研子单元中所有电子元器件的总工作时间，
Figure QLYQS_15
为该新研子单元中所有电子元器件的故障数，γ为电子元器件的指数型可靠性评估的置信度，
Figure QLYQS_16
为所有电子元器件的指数型可靠性评估数据中的等效任务时间，
Figure QLYQS_17
为等效任务数，n为转换后该新研子单元的成败型可靠性评估数据中的等效试验次数，f为转换后该新研子单元的成败型可靠性评估数据中的故障数；
通过以下公式将成败型可靠性评估数据转换成指数型可靠性评估数据：
当
Figure QLYQS_18
时，有
Figure QLYQS_19
Figure QLYQS_20
当
Figure QLYQS_21
时，有
Figure QLYQS_22
；
Z=0；
其中，
Figure QLYQS_23
，f为成败型可靠性评估数据中的故障数，n为成败型可靠性评估数据中的等效试验次数，s为等效试验次数为n时的成功次数，
Figure QLYQS_24
为转换后指数型可靠性评估数据中的等效试验次数，Z为转换后指数型可靠性评估数据中的故障数；
通过以下公式根据电子元器件及新研子单元的成败型可靠性数据确定新研单元的成败型可靠性数据：
第一种情况，当
Figure QLYQS_25
，或
Figure QLYQS_26
，
Figure QLYQS_27
时，有：
Figure QLYQS_28
；
Figure QLYQS_29
；
第二种情况，当
Figure QLYQS_30
时，有：
n=min{
Figure QLYQS_31
；
f=0；
第三种情况，当存在
Figure QLYQS_33
，
Figure QLYQS_36
且
Figure QLYQS_37
时，记与同一产品的
Figure QLYQS_34
为
Figure QLYQS_35
，对（
Figure QLYQS_38
）信息压缩，即用
Figure QLYQS_39
代替（
Figure QLYQS_32
）与其他产品信息一起带入第一种情况的表达式。
2.根据权利要求1所述的可靠性评估方法，其特征在于，将无准确故障率的电子元器件的研制类型确定为新研型产品，将有准确故障率的电子元器件的研制类型确定为成熟型产品。
3.根据权利要求1所述的可靠性评估方法，其特征在于，所述新研单元的实际运行数据包括以下内容中的至少一项：所述新研单元研制过程中的试验数据、所述新研单元的相似产品的使用数据、所述新研单元的相同产品的使用数据、所述新研单元中各个电子元器件的实际运行可靠性评估数据以及供应商提供的所述新研单元的可靠性相关数据。
4.一种混合电子系统的可靠性评估装置，其特征在于，所述可靠性评估装置包括：
第一获取模块，用于获取混合电子系统中每个电子元器件的研制类型；其中，所述研制类型包括新研型产品和成熟型产品；
划分模块，用于将同一研制类型的电子元器件划分为一组，得到所述混合电子系统的新研单元和成熟单元；
第一确定模块，用于当所述新研单元中存在相同安装位置和功能的电子元器件时，将具有相同安装位置和功能的电子元器件进行聚类，确定出至少一个新研子单元；
第一累积模块，用于将所述新研单元中的每个新研子单元的成败型可靠性评估数据和所述新研单元中其他独立的电子元器件的成败型可靠性评估数据进行累积，得到所述新研单元的成败型可靠性评估数据；
第一转换模块，用于将所述新研单元的成败型可靠性评估数据进行转换，得到所述新研单元的指数型可靠性评估数据；
第二获取模块，用于获取所述新研单元的实际运行数据和所述成熟单元的目标可靠性评估数据；
第二确定模块，用于将所述新研单元的指数型可靠性评估数据和所述新研单元的实际运行数据进行加权累积，确定出所述新研单元的目标可靠性评估数据；
第二累积模块，用于将所述成熟单元的目标可靠性评估数据和所述新研单元的目标可靠性评估数据进行累积，得到所述混合电子系统的可靠性评估数据；其中，所述可靠性评估数据用于确定所述混合电子系统的可靠性评估结果；
所述可靠性评估装置还包括第二转换模块，所述第二转换模块用于：
获取该新研子单元中每个电子元器件的指数型可靠性评估数据；
将该新研子单元中所有电子元器件的指数型可靠性评估数据进行转换整合，确定出该新研子单元的成败型可靠性评估数据；
所述第二转换模块还用于通过以下公式将指数型可靠性评估数据转换成成败型可靠性评估数据：
当
Figure QLYQS_40
时，有
Figure QLYQS_41
Figure QLYQS_42
；
当Z=0时，有
Figure QLYQS_43
；
f=0；
其中，f为转换后成败型可靠性评估数据中的故障数，n为转换后成败型可靠性评估数据中的等效试验次数，
Figure QLYQS_44
为指数型可靠性评估数据中的等效试验次数，Z为指数型可靠性评估数据中的故障数；
所述第二转换模块还用于通过以下公式将该新研子单元中所有电子元器件的指数型可靠性评估数据进行转换整合，确定出该新研子单元的成败型可靠性评估数据：
当
Figure QLYQS_45
时，有
Figure QLYQS_46
Figure QLYQS_47
；
当
Figure QLYQS_48
=0时，有
Figure QLYQS_49
f=0；
其中，
Figure QLYQS_50
，
Figure QLYQS_51
，
Figure QLYQS_52
，
Figure QLYQS_53
，L为该新研子单元中所有电子元器件的个数，T为该新研子单元中所有电子元器件的总工作时间，
Figure QLYQS_54
为该新研子单元中所有电子元器件的故障数，γ为电子元器件的指数型可靠性评估的置信度，
Figure QLYQS_55
为所有电子元器件的指数型可靠性评估数据中的等效任务时间，
Figure QLYQS_56
为等效任务数，n为转换后该新研子单元的成败型可靠性评估数据中的等效试验次数，f为转换后该新研子单元的成败型可靠性评估数据中的故障数；
所述第一转换模块还用于通过以下公式将成败型可靠性评估数据转换成指数型可靠性评估数据：
当
Figure QLYQS_57
时，有
Figure QLYQS_58
Figure QLYQS_59
当
Figure QLYQS_60
时，有
Figure QLYQS_61
；
Z=0；
其中，
Figure QLYQS_62
，f为成败型可靠性评估数据中的故障数，n为成败型可靠性评估数据中的等效试验次数，s为等效试验次数为n时的成功次数，
Figure QLYQS_63
为转换后指数型可靠性评估数据中的等效试验次数，Z为转换后指数型可靠性评估数据中的故障数；
所述第一累积模块还用于通过以下公式根据电子元器件及新研子单元的成败型可靠性数据确定新研单元的成败型可靠性数据：
第一种情况，当
Figure QLYQS_64
，或
Figure QLYQS_65
，
Figure QLYQS_66
时，有：
Figure QLYQS_67
；
Figure QLYQS_68
；
第二种情况，当
Figure QLYQS_69
时，有：
n=min{
Figure QLYQS_70
；
f=0；
第三种情况，当存在
Figure QLYQS_72
，
Figure QLYQS_75
且
Figure QLYQS_77
时，记与同一产品的
Figure QLYQS_73
为
Figure QLYQS_74
，对（
Figure QLYQS_76
）信息压缩，即用
Figure QLYQS_78
代替（
Figure QLYQS_71
）与其他产品信息一起带入第一种情况的表达式。
5.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过所述总线进行通信，所述机器可读指令被所述处理器运行时执行如权利要求1至3任一所述的可靠性评估方法的步骤。
6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至3任一所述的可靠性评估方法的步骤。
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