系统瞬时可用度波动现象生成机理及抑制：建模与分析

新装备系统投入使用时往往由于子系统间的相互作用而产生瞬时可用度波动现象，这体现为新装备系统在投入初期需要磨合，不能快速生成稳定的可用度。目前装备可用度的研究基本围绕在稳态可用度等稳态参数方面，而对瞬时可用度波动现象的生成机理尚不清楚，也未建立合理的指标评价体系和相应的抑制策略。本项申请以工程需求为背景，探索和建立系统瞬时可用度在一定区间内波动问题的描述模型及其分析求解的基本方法和框架，以揭示系统瞬时可用度波动特性与装备全寿命周期内故障、维修和保障特性参数之间的相互影响机理，从而提出有效抑制可用度波动的控制策略，为优化和提高装备全寿命周期内可用度水平的研究探索一条新的途径，为装备能够尽快成系统成建制地形成作战能力和保障能力奠定理论基础。

项目研究建立了故障时间、维修时间和保障时间服从一般分布的系统瞬时可用度连续模型和离散模型，证明了系统瞬时离散可用度模型的稳定性，明确了离散模型数值解在计算精度与计算时间上远优于连续模型。提出了一套刻画系统瞬时可用度在有限时间内波动特征的波动参数体系，主要有系统适应时间、可用度振幅和最小可用度的发生时刻、区间可用度以及波动稳定速度等参数。从理论和数值分析等方面，揭示了表明系统瞬时可用度波动产生的唯一机理，即故障率、修复率和转修率任意一个时变造成的，而且随着“三率”趋于常数，系统瞬时可用度波动也逐步消失。建立了基于瞬时可用度波动参数的最优控制模型，针对典型装备全寿命期间的论证，研制和使用三个阶段的实际数据，运用粒子群算法对模型的有效性进行了仿真验证。