电磁弹射系统多元交互式安全性设计新理论与新方法

基本信息
批准号:51775411
项目类别:面上项目
资助金额:60.00
负责人:訾艳阳
学科分类:
依托单位:西安交通大学
批准年份:2017
结题年份:2021
起止时间:2018-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:赵纪元,王宇,陈改革,谢劲松,潘骏,周子桐,李晓乾,刘子俊,徐峥
关键词:
安全性设计电磁弹射系统关键安全性指标多元交互模型定量优化技术
结项摘要

The composition of Electromagnetic Aircraft Launch System (EMALS) is sophisticated and interacts with one another intensively. Safe and reliable operation of EMALS is a prerequisite for carrier-based aircrafts to take off and execute tasks securely. Therefore, it is urgent to conduct research on fundamental theories of system safety under complicated interactive relationships for EMALS. This project focuses on solving the problems caused by insufficient consideration of complicated interactive relationships among staff uncertainty, equipment reliability, environment complexity, and mission specificity. Firstly, by considering staff, equipment, environment, and mission comprehensively, propose the multivariate interactive model for safety design and the construction method for hierarchical frame of key safety index (KSI) with respect to system safety as top-level requirements at the design stage. Secondly, propose the normalization method of multi-source heterogeneous data based on ontology modeling to construct the expandable database of fundamental safety-related data and propose the KSI construction method based on weakly-supervised deep learning technique to quantitatively calculate KSIs. Thirdly, propose the verification methods for the KSI frame under different categories and the quantitative technique of interactive coordination optimization under multiple targets to achieve optimized safety design via KSI improvement. Finally, apply the safety design methods on the energy storage device, which is a key component of EMALS, to validate the effectiveness of the proposed methods. Research findings of this project shall show great theoretic meanings and engineering application values in aspects of improving EMALS performance, ensuring success of military missions, reducing cost, and eliminating casualty.

电磁弹射系统组成复杂、交互密集,其安全可靠运行是舰载机安全起飞和任务顺利执行的前提,亟需开展复杂交互关系下系统安全性设计的基础理论研究。本项目针对人员不确定性、装备可靠性、环境复杂性和任务特殊性之间的深度交互关系考虑不足的问题,在设计阶段将安全性作为顶层需求,提出综合考虑人-机-环-任务的多元交互式安全性设计模型和层次化关键安全性指标体系的构建方法;提出基于本体建模的多源异构数据规范化处理和基于弱监督式深度学习的安全性指标构造方法,构建动态可扩展的安全性基础数据库和量化的关键安全性指标;提出指标体系的分类验证方法和多目标交互协调定量优化技术,实现以安全性指标增长为目标的安全性优化设计;开展电磁弹射系统关键组件-飞轮储能装置的安全性设计应用,验证所提出方法与模型的合理性。研究成果对于提高电磁弹射系统的服役性能和军事任务执行能力、降低维护成本、减少人员伤亡具有重要理论意义和工程应用价值。

项目摘要

电磁弹射系统组成复杂、交互密集,其安全可靠运行是舰载机安全起飞和任务顺利执行的前提,亟需开展复杂交互关系下系统安全性设计的基础理论研究。本项目针对人员不确定性、装备可靠性、环境复杂性和任务特殊性之间的深度交互关系考虑不足的问题,在设计阶段将安全性作为顶层需求,提出了综合考虑人-机-环-任务的多元交互式安全性设计模型和层次化关键安全性指标体系的构建方法;提出了基于本体建模的多源异构数据规范化处理和基于弱监督式深度学习的安全性指标构造方法,构建动态可扩展的安全性基础数据库和量化的关键安全性指标;提出了指标体系的分类验证方法和多目标交互协调定量优化技术,实现以安全性指标增长为目标的安全性优化设计;开展了电磁弹射系统关键组件高仿装置的安全性设计与测试,验证所提出方法与模型的合理性。研究成果对于提高电磁弹射系统的服役性能和军事任务执行能力、降低维护成本、减少人员伤亡具有重要理论意义和工程应用价值。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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