把一种基于贝叶斯网络的故障树分析法应用于飞控系统俯仰控制功能的可靠性评估中,突破传统故障树分析法的局限性——各部件独立、状态为二值,不但可以计算系统的可靠性指标,而且可以定量给出某个事件或某几个事件在系统可靠性中所占的地位,找出系统的薄弱环节。

民用飞机设计与研究 Ci i Aic atDe in a d Re e r h vl rrf sg n s a c

摘要：把一种基于贝叶斯网络的故障树分析法应用于飞控系统俯仰控制功能的可靠性评估中，突破传统故障树分析法的局限性——各部件独立、态为二值，状不但可以计算系统的可靠性指标，而且可以定量给出某个事件或某几个事件在系统可靠性中所占的地位，出系统的薄弱找 环节。

关键词：可靠性评估；贝叶斯网络；故障树；系统飞控

【btc R sr j eapctno aea e o s ot eaiyaemet f ihcanl f i t otly e rh mt o Asat r】 e a h gt plao f ysnnt r eri l ss n o t h e o g n o st f el i f ecn h ii B i w k t h lbi ss pc n f h c r sm o t i s t l t d t a f ut te n l s eh d c mpo e t m u t b n e e d ntwi o s t s Th w r i on l a l r e a a i m t o - o a i y s n ns s e i d p n e t t t e h w a e ne me h d c n n t n y o t o a o o l c mp t h eib i n ue te rl it i— al y

dc s i e,bu s u ttt ey a a z t e t a o q a i a v l n y e h weg t f c ran c m p ne t n h sse l n i l i h s o et i o o n s t e y tm r l b l o i d h u n r b e p s o n h y tm i e i i t t f t e v l e a l o i n i t e s se a i y n i t

【 e w r】 ri i s s et Bys e ok;f l tef h cno s t Ky o s ea l aem n; aea nt r a t r;gt otly e d lbi ss y t i n w s u e l r sm i

0引言 近年来，随着系统复杂度和集成度的提高，对飞 机的可靠性和安全性评估提出了更高的要求，而传统的评估方法存在一定的局限性，比如故障树分析法不能定量给出某几个事件或中间事件在系统可靠性中所占的地位，而且它是在事件状态

为两态、各事件之间独立等假设条件下进行的，实际情况是很而多系统不能满足这些条件，也只能放宽要求用故但障树分析。 与此同时，叶斯网络作为不确定知识表达和贝推理领域内最有效的理论模型之一得到了大量的应

低，接影响着飞机能否安全飞行，直因此采用更加先

进有效的可靠性评估方法进行飞控系统的分析设计是大有帮助的。

1贝叶斯网络 贝叶斯网络 (简称 B是一种基于网络结构的 N)

有向图解描述，用于表达和分析不确定和概率性适

事物，可从不完全或不确定的知识或信息中作出推 理。它是基于概率分析、论的一种不确定性知识图 表达和推理模型，一种将因果知识和概率知识相是

结合的信息表示框架。 B网络是包含一个条件概率表的有向无环图 N (A, D G)己成为表示概率知识基础上不确定性的有力工具，以节点代表变量，它以节点间的弧代表父代 与子代的概率关系，过条件概率表 ( P )通 C T的注释，

用。18年，er在总结并发展前人工作的基础 9 8 Pa l 上，出了贝叶斯网络。2纪 9提 0世 O年代，效的推有理和学习算法的出现，动了贝叶斯网络的发展和推 应用，首先获得应用的是决策专家系统。随后，在故

使在模型中表达局部条件依赖性成为可能。贝叶斯 网络采用图形化的网络结构直观地表达变量的联合

障诊断、测、预军事目标自动识别、战意图自动估作计、人自动驾驶、无智能机器人、医学上的病理诊断、

概率分布及其条件独立性，能大量地节约概率推理计算，概率推理是非常有用的。对 一

商业上的金融市场分析、信息融合和信息智能检索等领域开展了广泛的应用研究…。近几年，其在可 靠性领域的潜力也得到了开发，用于配电系统的应

个贝叶斯网络由代表变量的节点及连接这些

可靠性评估，障树向贝叶斯网络转化的方]故 法[,叶斯网络[应用于一般机械系统的可靠性 3贝] 4 评估研究。

节点的有向边构成，有向边由父节点 (双亲节点)指向子节点 (代节点 )用单线箭头表示。有向图蕴后，涵了条件独立性假设，叶斯网络规定图中

的每个贝节点 v条件独立于由 V的父节点给定的非 V以 i i i 及后代节点构成的任何节点子集。也就是说，如果用 a V )示非 V后代节点构成的任何节点子集， ( i表 i 用 b V )示 V的直接双亲节点。 ( i表 i

飞行控制系统是保障飞机飞行安全的重要机载 设备系统之一，工作性能的好坏，靠程度的高其可 40