基于性能退化的可靠性理论方法研究

本项目以卫星姿控系统长寿命惯性部件（姿控飞轮、陀螺仪）为背景，以长寿命产品可靠性建模、寿命预测和可靠性试验的工程需求为牵引，突破传统可靠性理论方法的局限，针对长寿命产品性能退化失效的特点，研究性能退化表征的可靠性特征量的获取、性能退化可靠性建模、寿命预测以及长寿命产品可靠性试验等理论方法，为解决长寿命产品可靠性问题提供支持。

基于性能退化的可靠性理论方法，是近年来可靠性工程领域兴起的长寿命产品可靠性建模、试验、评估和寿命预测的一种重要方法，为解决航空航天及其它重要领域相关工程技术问题指出了一条可行的技术途径。然而，在目前可靠性工程中长期依赖的基于失效的可靠性技术仍占据统治地位的情况下， 基于退化的可靠性理论方法的优越性还缺乏充分的理论和应用支持。本项目以卫星姿控系统长寿命惯性部件（姿控飞轮、陀螺仪）为背景，以长寿命产品可靠性建模、寿命预测和可靠性试验的工程需求（如小子样问题）为牵引，突破传统可靠性理论方法的局限，针对长寿命产品性能退化失效的特点，研究性能退化表征的可靠性特征量获取、性能退化可靠性建模、寿命预测以及长寿命产品可靠性试验方案设计等的理论方法。通过本项目研究，在姿控飞轮、蓄电池、星载铷钟等卫星长寿命关键部件，以及储能电容器、脉冲氙灯、传动装置等其它退化失效型产品的可靠性建模、评估、寿命预测和基于退化的可靠性试验方案设计方面，取得了一些有益的成果，包括：基于投影寻踪的多元退化数据可靠性特征量提取方法；基于 Wiener 过程的退化失效型产品可靠性建模方法，基于退化轨道和退化分布的可靠性建模方法； 根据各种类型数据， 包括退化试验数据、 标记过程数据、寿命数据、现场运行数据等，进行产品寿命预测的模型和方法；长寿命产品可靠性试验测量方案设计和优化方法，以及基于退化试验的长寿命产品可靠性验证方法。共发表学术论文10 篇（1 篇录用） ，其中 SCI 检索 6 篇，EI 检索 3 篇；出版专著 1 部（国防工业出版社） 。特别值得指出的是， 研究获得的一个重要结果表明， 基于失效的可靠性试验对样本量的要求，可以通过基于退化的可靠性试验中延长试验时间来弥补， 这回答了工程上通过少量样品的长期监测来验证产品可靠性的合理性问题， 为解决小子样条件下长寿命产品可靠性评估和验证问题奠定了理论基础。