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针对潜艇自航模系统可靠性设计问题，提出了有针对性的可靠性优化设计方法；在构建矩阵式任务剖面的基础上，应用多阶段任务系统可靠性建模理论建立系统可靠性模型并开展预计；根据FMEA分析结果提出技术改进措施，以体积、重量、成本为约束构建可靠性冗余优化模型并利用微粒群算法求解。案例证明了该优化设计的有效性及可行性。