长期载人航天环控生保备件物资管理分析技术的比较

• 作者: 武艳萍
• 来源期刊: 载人航天信息
• 学科: 数学
• 关键词: 蒙特卡罗技术 物资管理 备件需求 载人航天 寿命周期成本 启发式方法 环控 维护维修
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 页码范围: 1-11
• 页数: 11页
• 分类号: O224

摘要

随着载人探索任务持续时间和离开地球距离的增加，与维护维修有关的物资正在变得越来越重要。国际空间站（ISS）靠定期从地球进行补给而维持运行，这种方式可能不适用于未来的长期深空任务。任务持续时间越长，部件发生故障的概率就越大，因可能发生故障而导致的不确定性就越高；而且距离地球越远，补给成本就越高，紧急情况下乘组中止任务返回地球的速度就越快，因此在进行任务开发时，必须考虑与维护和备件有关的物资需求问题。通过全面考虑不同选项的寿命周期成本，可以准确预测给定任务的备件需求情况，还可以准确预测这种需求随系统结构变化的情况。本文通过一系列分析技术（蒙特卡罗技术、半马尔可夫技术、二项式技术和启发式技术）来论证概念性简化任务“二氧化碳去除系统”（CRS）中备件质量与功能失效概率之间的关系。在蒙特卡罗分析中，采用了由NASA兰利研究中心开发的“探索维护分析工具”（EMAT）。我们对每种方法的结果、特点和不足进行了讨论，尤其是明确了采用启发式方法进行物资分析的局限性，通过更深入的技术分析提出了新见解，讨论了系统复杂性对每项技术的潜在影响以及每项技术对动态事件的检验能力。本工作迈出了定量分析的第一步，以检验这些技术在应对系统复杂性不断增加（通过逐步扩大系统边界而增加系统复杂性）时的能力。