- Tytuł:
-
Reliability Analysis Method of safety-critical avionics system based on Dynamic Fault Tree under Fuzzy Uncertainty
Sposób analizy niezawodności krytycznych dla bezpieczeństwa systemów elektroniki lotniczej oparty na metodzie dynamicznego drzewa błędów w warunkach rozmytej niepewności - Autorzy:
-
Tu, J.
Cheng, R.
Tao, Q. - Tematy:
-
safety-critical avionics system
dynamic fault tree
Markov chain
Fuzzy Uncertainty
krytyczne dla bezpieczeństwa układy elektroniki lotniczej
dynamiczne drzewo błędów
łańcuch Markowa
niepewność rozmyta - Pokaż więcej
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne PAN
- Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/301107.pdf Link otwiera się w nowym oknie
- Opis:
-
A safety-critical avionics system has to qualify the performance related requirements and the safety-related requirements simultaneously. This paper presents a comprehensive study on the reliability analysis method for safety-critical avionics system by using dynamic fault tree approach based on Markov chain. The reliability models were constructed applying dynamic fault tree (DFT) modeling method according to deeply analysis of the typical failure modes, causes and influence of the safety-critical avionics system by considering the aspect of repairable feature and redundancy. Taking into account the both failure phenomenon of safetycritical avionics system and many uncertainties exist in the fault status and fault reasons, fuzzy sets theory is introduced into dynamic fault tree method. Specifically, it adopts expert elicitation and fuzzy set theory to evaluate the failure rates of the basic events for safety-critical avionics system. Furthermore, the fuzzy dynamic fault tree analysis method for safety-critical avionics system based on the consecutive parameter Markov chain is proposed. The modularization design was utilized to divide the dynamic fault trees into static and dynamic sub-trees. The static tree was solved by binary decision diagram (BDD) and the dynamic tree was solved by Markov chain method. The results show that the proposed method is more flexible and adaptive than conventional fault tree analysis for fault diagnosis and reliability estimation of safety-critical avionics system.
Krytyczne dla bezpieczeństwa układy elektroniki lotniczej (awioniki) muszą jednocześnie spełniać zarówno wymogi eksploatacyjne jak i wymagania związane z bezpieczeństwem. W niniejszej pracy przedstawiono kompleksowe opracowanie dotyczące metody analizy niezawodności krytycznych dla bezpieczeństwa systemów awioniki wykorzystującej opartą na łańcuchu Markowa metodę dynamicznego drzewa błędów. Modele niezawodności konstruowano z zastosowaniem metody dynamicznego drzewa błędów zgodnie z przeprowadzoną dokładną analizą typowych przyczyn uszkodzeń oraz czynników wpływających na systemy elektroniki lotniczej, z uwzględnieniem aspektu naprawialności i nadmiarowości. Biorąc pod uwagę, że zarówno ze zjawiskiem uszkodzenia krytycznego dla bezpieczeństwa systemu awioniki jak i ze stanem awarii i przyczynami błędów wiąże się wiele niepewności, metodę dynamicznego drzewa błędów poszerzono o teorię zbiorów rozmytych. W szczególności, zaproponowana metoda wykorzystuje ocenę ekspercką oraz teorię zbiorów rozmytych do oceny intensywności uszkodzeń dla podstawowych zdarzeń zachodzących w krytycznych dla bezpieczeństwa systemach elektroniki lotniczej. Ponadto zaproponowano metodę analizy krytycznych dla bezpieczeństwa systemów awioniki wykorzystującą teorię rozmytych dynamicznych drzew błędów opartą na markowowskim łańcuchu następujących po sobie parametrów. Budowę modułową wykorzystano do podziału dynamicznych drzew błędów na poddrzewa statyczne i dynamiczne. Drzewa statyczne rozwiązywano za pomocą binarnego schematu decyzyjnego (BDD) a drzewa dynamiczne – metodą łańcuchów Markowa. Wyniki pokazują, że proponowana metoda diagnozowania błędów i oceny niezawodności krytycznych dla bezpieczeństwa systemów elektroniki lotniczej jest bardziej elastyczna i łatwiejsza do adaptacji niż konwencjonalna analiza drzewa błędów. - Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł