一种相机载荷可靠性建模方法

1、 引言

可靠性预计是在设计阶段对系统可靠性进行定量的评估，时根据历史的产品可靠性数据、系统的构成和结构特点、系统的工作环境等因素估计组成系统的元器件、部件及系统可靠性。

作为某卫星的主要载荷，空间相机的可靠性、安全性将直接影响到整个卫星系统的任务完成。因此在相机研制工作中需要进行严格的可靠性建模，发现设计研制过程中的薄弱环节并提出改进措施，以提高相机分系统的可靠性、安全性水平。

本文将从可靠性建模方面，对空间相机的所有硬件进行全面分析。2、 可靠性建模

可靠性建模分为基本可靠性模型和任务可靠性模型，空间相机采用任务可靠性建模方式。

任务可靠性模型包括一个可靠性框图和一个相应的数学模型。任务可靠性模型应该能描述在完成任务过程中产品各单元的预定用途。预定用于冗余或代替工作模式的单元应该在模型中反映为并联结构，或适用于特定任务阶段及任务范围的类似结构。任务可靠性模型的结构比较复杂，用以估计产品在执行任务过程中完成规定功能的概率。任务可靠性模型中所用产品单元的名称和标志应该与基本可靠性模型中所用的一致。

只有在产品既没有冗余又没有代替工作模式情况下，基本可靠性模型才能用来估计产品的任务可靠性。然而，基本可靠性模型和任务可靠性模型应当用来权衡不同设计方案的效费比。2.1定义产品

a.规定产品故障判据

应该规定每种状态下的故障判据判据。

b.规定条件

规定在执行任务过程中产品各单元所遇到的环境和工作应力。还应规定各单元的占空因数或工作周期。占空因数是单元工作时间与总任务时间之比。工作周期应当描述预期的持续时间，以及从产品分配给操作者直至损坏或返回后勤的某一时间周期及在这个期间内的一系列事件。后勤周期应当描述维修、运输、贮存等事件的预期持续时间及顺序。

c.规定任务时间

必须对产品工作的时间做出明确的定量规定，这是有重要意义的。对于在任务的不同阶段，以不同的工作模式进行工作，或者只有在必要条件下才使用某些分系统的复杂产品来说，要给每一下级单元规定工作时间要求。如果不能确切地规定工作时间，则需要规定在任务期限内成功地工作的概率。

d.定义产品单元的可靠性变量

可靠性变量是用来描述任务可靠性框图中的每个单元完成其功能所需要的时间、周期或事件。2.2确定产品可靠性框图

可靠性框图应通过简明扼要的直观方法，表现出产品在每次使用能完成任务