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装备使用阶段的维修保障能力在很大程度上制约着装备作战能力的发挥,现代高技术战争对装备的维修保障能力提出了越来越高的要求。本文分析了装备平时和战时的任务需求特点,研究了装备使用阶段的维修保障能力评估指标,以使用可用度和任务成功概率为主要评估指标,建立了相应的模型及其求解算法,设计和实现了装备使用阶段维修保障能力评估软件系统。本文的主要研究内容和创新工作如下: (1) 在分析装备、作战单元、任务和维修保障系统之间关系的基础上,从维修保障对象与维修保障系统两个方面,研究了装备使用阶段维修保障能力评估指标。 (2) 以平时部队保障的使用可用度为评估目标,建立了k/N系统在m维修策略下的使用可用度模型及算法,并针对该类系统,提出了一种新的维修策略—(m,N_G)维修策略,建立了在(m,N_G)维修策略下的使用可用度模型及算法,通过实例分析了(m,N_G)维修策略中的参数m和N_G与备件数量之间的关系。 (3) 以战时部队保障的任务成功概率为评估目标,给出了相同部件组成的串联系统在有限维修保障资源下系统完成单阶段任务时的任务成功概率求解算法,并考虑最大维修保障时间要求,给出了不相同部件组成的串联系统在有限维修保障资源下完成单阶段任务时的任务成功概率求解算法。在最小备件更换策略下,研究并证明了给定备件组合方案条件下的系统状态转移概率计算公式及相关定理,并在此基础上,给出了混合结构系统的单阶段任务成功概率求解算法。研究了k/N系统在完成k随阶段变化而变化时的多阶段任务成功概率求解算法。利用系统状态转移概率计算公式,解决了混合结构系统的多阶段任务成功概率求解算法,提出了基于BDD的多阶段任务成功概率求解算法。 (4) 提出了一种可用于维修保障流程建模与分析的多层次PERT-Petri网模型,给出了该模型的形式化定义及其仿真算法,在GOOPN和HOONet的基础上,引入面向方面的建模思想,给出了一种面向方面的Petri网模型(AOPN),给出了该模型的形式化定义以及运行规则,提出了基于AOPN的装备使用阶段维修保障能力评估的建模过程与方法。 (5) 给出了装备使用阶段的维修保障能力评估软件系统的功能体系结构,对信息可扩展、任务描述、通用数据采集等关键技术进行了研究,给出了基于Web Services的系统集成运行环境。