تحلیل قابلیت اطمینان و حساسیت سیستم جدایش ماهواره از ماهواره بر با استفاده از روش مونت کارلو و شبکه های بیزی

سیستم جدایش ماهواره از ماهواره بر یک گذرگاه حیاتی و غیرقابل بازگشت در ماموریت های فضایی است که شکست در آن به از دست رفتن کامل محموله می انجامد. تحلیل قابلیت اطمینان این سیستم به دلیل وابستگی های متقابل، پیچیده حالت های خرابی چندگانه و کمبود داده های تجربی با روش های سنتی با محدودیت های جدی روبه رو است. هدف این پژوهش توسعه یک چارچوب یکپارچه و کارآمد برای تحلیل قابلیت اطمینان و حساسیت سیستم جدایش با بهره گیری از تلفیق شبیه سازی مونت کارلو و شبکه های بیزی است. در این راستا، یک سیستم جدایش نوعی مبتنی بر بند کلیمپ با رهاسازی پیروتکنیک به عنوان مورد مطالعه انتخاب گردید. در گام نخست ۶ متغیر تصادفی کلیدی شامل ابعاد هندسی نیروها و خواص مکانیکی شناسایی و توزیع های احتمال آن ها تعیین شد. سپس شبیه سازی مونت کارلو با حجم نمونه ۱۰,۰۰۰ سناریو اجرا و احتمال موفقیت کلی ۰.۸۳۶۷ با فاصله اطمینان ۹۵ درصد محاسبه گردید. در ادامه شبکه بیزی سیستم با ساختاری سلسله مراتبی طراحی و جداول احتمال شرطی آن با استفاده از خروجی های مونت کارلو مقداردهی شد. نتایج استنتاج پیش بینانه شبکه بیزی تطابق بسیار نزدیکی با مونت کارلو نشان داد و استنتاج تشخیصی آن با تزریق شواهد ناقص توانست علل ریشه ای خرابی ها را با دقت بالا شناسایی کند. تحلیل حساسیت با دو معیار همبستگی اسپیرمن و کاهش واریانس نشان داد که خروج از مرکزیت مرکز جرم با سهم ۳۱.۸ درصد و زاویه نصب فنر ها با ۲۴.۵ درصد، تاثیرگذارترین پارامترها بر قابلیت اطمینان سیستم هستند. چارچوب هیبرید پیشنهادی ضمن رفع محدودیت های روش های سنتی ابزاری نیرومند برای پیش بینی، عیب یابی و بهینه سازی طراحی سیستم های جدایش فضایی فراهم می آورد.

کلیدواژه ها:

قابلیت اطمینان ، جدایش ، ماهواره ، شبکه بیزی ، شبیه سازی مونت کارلو ، تحلیل حساسیت