多阶段任务系统是描述复杂系统的有效工具,随着工程应用的复杂化,复杂系统不仅具有多阶段的特性,还具有时间冗余和阶段任务备份的情况,因此,出现了具有时间冗余的多阶段任务系统。该系统阶段多、结构复杂,还具有时间冗余的特点,解析法难以精确地计算其任务可靠性,Petri网具有定量分析系统功能和描述系统复杂结构的能力,可仿真评估多阶段任务系统的可靠性。针对具有时间冗余的多阶段任务系统可靠性建模问题,论文给出了时间冗余的概念,定义了时间冗余的类型;论文建立了描述任务系统可靠性信息的产品集,并给出了UML产品模板;利用分层建模的方法,基于Petri网建立了“部件层、系统逻辑层、任务层”3层相互关联的Petri网模型。部件层Petri网模型描述了部件的空闲状态、工作状态、故障状态及状态转换的条件;系统逻辑层Petri网模型描述各阶段的部件之间逻辑结构;任务层Petri网模型描述了任务执行状态及系统功能故障信息对任务成败的影响。论文还研究了可靠性描述模型与任务可靠性模型的映射规则和部分模型的转换步骤;最后以测控业务为示例,验证了建模方法的有用性。