摘要：故障管理是管控复杂系统风险的重要途径，需要在系统研制、应用的各个阶段开展相应的工作。随着基于模型的系统工程（MBSE）在航天领域的应用，也必须将基于模型的故障管理纳入到系统发展的全寿命周期之中，从而以模型为基础开展复杂系统的设计，实现系统要素全寿命周期的可追溯

载人月球探测系统复杂、风险高，必须要通过高效的手段管控风险，提高系统安全性可靠性。

故障管理是管控复杂系统风险的重要途径，需要在系统研制、应用的各个阶段开展相应的工作。随着基于模型的系统工程（MBSE）在航天领域的应用，也必须将基于模型的故障管理纳入到系统发展的全寿命周期之中，从而以模型为基础开展复杂系统的设计，实现系统要素全寿命周期的可追溯性、保证全系统设计的一致性。

利用这样的优点，开展基于模型的故障管理能够实现复杂系统全寿命周期故障的有效管理，克服传统故障管理难以保证一致性、表达不准确、易于出现人为错误等的缺点，并更好在各个研制阶段进行风险的权衡分析。

在NASA故障管理手册中提出的故障管理过程的基础上，结合我国航天工程研制过程和载人航天的相关实践经验，本文首先从技术的层面提出了贯穿于载人登月任务全寿命周期的任务级故障管理方法。

结合MBSE方法论及具体设计流程，分别详述了基于模型的故障管理概念设计、架构设计、需求分析与捕获、需求验证与确认、故障评估与分析、操作和维护的实现方式。

最后，以载人登月在任务层的故障管理的过程为例，对整个生命周期的设计、分析过程进行说明，将上述六大内容以模型为核心，贯穿到论证、方案设计、初样、正样、操作与维护全阶段中。

本研究的创新在于：一是将MBSE方法论与传统故障管理相融合，提出了基于模型的载人登月全寿命周期故障管理框架；二是形成了以故障管理原则为指导，以基于模型的故障分析工具、方法论为支撑的基于模型的载人登月故障管理过程。该方法不仅可应用于航天工程领域的飞行器总体设计、可靠性安全性设计，为我国载人登月任务的故障管理提供支撑，也对其他复杂航天系统的全寿命周期故障管理提供了方法，对基于模型的系统工程领域在复杂巨系统设计方面的扩展具有一定的借鉴价值。

原文出处：

https://www.yhxb.org.cn/thesisDetails#10.3873/j.issn.1000-1328.2024.09.005&lang=zh

来源：科创中国