光電系統環境與可靠性工程技術

《光電系統環境與可靠性工程技術》是2018年6月清華大學出版社出版的圖書，作者是吳晗平。

基本介紹

• 中文名：光電系統環境與可靠性工程技術
• 作者：吳晗平
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2018年6月
• 定價：79 元
• ISBN：9787302490470

內容簡介

本書主要針對環境對光電系統（裝備、設備）可靠性具有的重要影響，以及環境與可靠性的相互關係，圍繞如何提高光電系統可靠性這一主線而展開。全書分為12章。首先闡述光電系統所需的環境工程與可靠性基礎。接著分析、研究環境對系統可靠性的影響以及抗惡劣環境設計、環境對光電系統性能的影響及對策分析。然後，結合實際重點講解光電系統可靠性設計、光電系統研製階段與使用階段可靠性增長及可靠性管理、環境應力篩選與可靠性保證試驗、環境試驗、可靠性鑑定（驗收）試驗等工程技術方法。最後，提出並研討光電系統可靠性評估、軟體可靠性與軟體測試等工程技術內容。

本書將基礎理論與工程實際相結合，融合實際工作經驗與科研成果。內容豐富，深入淺出； 取材科研，源於工程； 突出重點，套用性強； 技術前沿，兼顧發展； 系統全面，概念清晰； 縱橫“脈絡”，層次分明。尤其是技術與管理並重，體現了該交叉學科課程的綜合性、特殊性和重要性。

本書可作為高等院校光電信息科學與工程專業高年級本科生和光學工程專業研究生的教材，也可供光電行業及其相關領域的科技人員和管理人員學習、參考。

圖書目錄

第1章光電系統環境工程基礎

1.1裝備環境適應性低的主要原因

1.2裝備環境工程基本概念

1.3裝備環境工程的一般要求

1.4裝備環境剪裁

1.4.1剪裁的含義

1.4.2剪裁的原則與目的

1.4.3剪裁的層次

1.4.4剪裁的對象與時機

1.4.5剪裁步驟

1.4.6壽命期環境剖面的確定

1.4.7環境數據的獲取

1.4.8環境適應性設計與試驗準則

1.4.9環境試驗項目

1.4.10環境試驗順序

1.4.11環境試驗量值

1.5環境試驗與可靠性試驗的區別和關係

1.6使用環境、試驗環境及其折合因子

1.6.1兩種環境下的性能、可靠性差別的原因分析

1.6.2可靠性的環境折合因子

本章小結

習題

第2章光電系統可靠性基礎

2.1可靠性問題的提出及其相關分析

2.1.1可靠性問題的提出

2.1.2可靠性理論的三個獨立學科

2.1.3可靠性與相關特性的關係

2.1.4故障與失效

2.1.5複雜系統可靠性的特點

2.2國內外可靠性工程技術發展特點分析

2.2.1國外可靠性工程技術發展概覽

2.2.2美國可靠性工程的發展與特點

2.2.3俄羅斯可靠性工程的特點

2.2.4國內環境與可靠性工程的發展

2.2.5國內外對光電系統可靠性的研究

2.3什麼是光電系統可靠性

2.4固有可靠性、使用可靠性及性能可靠性

2.5可靠性經濟效益研究

2.6可靠性常用機率分布函式

2.7可靠性的主要數量特徵

2.7.1用機率統計近似法描述可靠性數量特徵

2.7.2機率分布與可靠性數量特徵的描述

2.8光電系統可靠性分布函式

2.9複雜光電系統模糊可靠度分析

2.9.1隸屬函式的確定

2.9.2模糊可靠度

2.9.3光電系統的模糊可靠度

本章小結

習題

第3章環境對系統可靠性的影響與抗惡劣環境設計

3.1環境因素對系統可靠性的影響

3.1.1單一環境因素對系統的影響

3.1.2複合環境因素及其影響

3.2環境因素對光學系統的影響

3.2.1環境因素對光學系統的影響

3.2.2光學系統生霧的原因和防止方法

3.2.3光學零件的腐蝕與防腐

3.2.4溫度變化對光學系統影響的數學模型分析與解決措施

3.3海上自然環境及其影響分析

3.3.1高溫和高濕

3.3.2鹽霧

3.3.3黴菌

3.3.4風和雨

3.3.5太陽輻射與溫度

3.3.6海浪及涌

3.3.7南海與其他三大海域的環境參數比較

3.4海洋船舶光電裝備抗惡劣環境要求

3.5抗海洋惡劣環境設計

3.5.1抗惡劣環境技術

3.5.2三防設計總體方法

3.5.3不同材料的環境防護性能比較

3.5.4密封性設計

3.5.5熱設計

3.5.6防衝擊和耐振設計

3.5.7電磁兼容設計與電磁輻射防護

3.5.8抗核輻射和宇宙輻射設計

3.5.9安全性設計

3.5.10環境防護與環境控制技術

本章小結

習題

第4章環境對光電系統性能的影響

4.1艦船動態環境對電視跟蹤器成像質量的影響及對策分析

4.1.1CCD成像質量的評價標準

4.1.2目標運動的調製傳遞函式模型

4.1.3對策分析

4.2艦船動態環境對紅外成像跟蹤系統成像質量的影響及對策分析

4.2.1艦船動態環境對紅外成像跟蹤系統成像質量的影響

4.2.2對策分析

4.3目標運動及動態跟蹤狀態對雷射測距的影響及對策分析

4.3.1調整精度對雷射接收機率的影響

4.3.2跟蹤誤差對雷射擊中目標機率的影響

4.3.3其他影響因素與對策分析

4.4艦船光電跟蹤系統的動態性能分析

4.5大氣環境對紅外輻射傳輸的影響分析

4.5.1大氣的組成及吸收作用

4.5.2大氣中輻射衰減的物理基礎

4.5.3氣象能見度與大氣透射性能

4.5.4與氣象條件有關的衰減

本章小結

習題

第5章光電系統可靠性設計

5.1系統可靠性指標分析與論證

5.1.1系統可靠性指標的現狀及存在問題

5.1.2MTBF指標各種量值的相應關係與確定方法

5.1.3可靠性指標與可靠性驗收（鑑定）試驗中參數的關係

5.1.4可靠性指標的確定準則及確定程式

5.1.5可靠性指標論證

5.1.6契約指標與使用指標的轉換

5.2可靠性結構模型與數學模型

5.2.1總體可靠性模型建立的前提

5.2.2建立系統可靠性模型的步驟

5.2.3光電系統任務可靠性的計算程式

5.2.4建立光電系統任務可靠性模型時的注意事項

5.2.5可靠性結構模型的建立

5.2.6可靠性數學模型

5.3系統可靠性預計

5.3.1可靠性預計注意事項

5.3.2可靠性預計方法

5.3.3可靠性預計的局限性

5.4系統可靠性分配

5.4.1可靠性分配的總體方法、基本原則和注意事項

5.4.2可靠性分配和可靠性預計的關係

5.4.3可靠性分配方法

5.4.4分配方法選擇與分配過程

5.5光電系統可靠性預計與分配綜合分析

5.5.1光電系統簡易可靠性預計與可靠性分配示例

5.5.2複雜光電系統可靠性預計與可靠性分配綜合分析

5.6故障模式、影響及危害度分析

5.6.1FMECA方法

5.6.2FMECA分析程式

5.6.3FMECA在光電系統套用中存在的問題

5.6.4光電系統故障模式分析

5.6.5在系統研製中推廣FMECA技術的建議

5.7提高系統可靠性的其他設計措施

本章小結

習題

第6章光電系統可靠性增長與可靠性管理

6.1光電系統研製階段可靠性增長分析

6.1.1趨勢檢驗方法

6.1.2Duane模型

6.1.3AMSAA模型

6.1.4AMSAABISE模型

6.1.5在拒絕AMSAA或AMSAABISE模型時的情況

6.1.6可靠性增長模型的套用步驟

6.2光電系統可靠性增長管理

6.2.1可靠性增長管理的關鍵參數

6.2.2可靠性增長規劃管理

6.2.3可靠性理想增長曲線、繪製及其管理

6.2.4可靠性計畫增長曲線

6.2.5跟蹤增長曲線與預測增長曲線

6.3光電系統使用狀態可靠性增長

6.3.1國內外可靠性增長技術現狀

6.3.2光電系統使用狀態可靠性增長工作分析

6.3.3光電系統使用狀態可靠性增長管理

6.3.4改進與可靠性增長

6.3.5可靠性外場數據處理研究

6.3.6可靠性增長的經驗與啟示

6.4光電系統可靠性管理

6.4.1可靠性管理的重要性與內涵

6.4.2可靠性管理的特點

6.4.3可靠性管理中值得注意的幾個問題

本章小結

習題

第7章光電系統環境應力篩選與可靠性保證試驗

7.1環境應力篩選原理

7.2環境應力篩選與有關工作的關係

7.2.1環境應力篩選與環境試驗

7.2.2環境應力篩選與可靠性增長

7.2.3環境應力篩選與可靠性統計試驗

7.2.4環境應力篩選與生產驗收

7.3篩選用典型環境應力

7.3.1篩選度與故障率的計算

7.3.2多種應力的篩選效果比較

7.3.3試驗用篩選應力的確定準則

7.4可靠性保證試驗

7.4.1定量環境應力篩選的無故障檢驗試驗

7.4.2可靠性保證試驗方法

7.5試驗方案舉例

7.6環境應力篩選大綱

7.6.1篩選大綱的內容

7.6.2ESS大綱設計基本原則

7.6.3篩選等級的選擇

7.6.4組件級篩選的優缺點

7.6.5單元級以上（含單元級）篩選的優缺點

7.6.6篩選等級的權衡

7.6.7基線篩選方案

7.7環境應力篩選的抽樣和簡化

7.7.1簡化的概念

7.7.2簡化方案的選擇

7.8光電器件環境應力篩選

7.8.1一般要求

7.8.2詳細要求

7.9其他

本章小結

習題

第8章光電系統環境試驗

8.1環境試驗的種類和套用

8.2環境試驗的順序

8.3一般試驗程式

8.4試驗及檢驗規則

8.4.1產品的提交

8.4.2檢驗中的維護

8.4.3檢驗中斷處理

8.5複雜光電產品檢驗方案的選擇

8.5.1全數檢驗與抽樣檢驗的特點

8.5.2複雜光電產品檢驗方案的選擇

8.5.3需注意的幾個問題

8.6溫度試驗

8.6.1溫度試驗類別

8.6.2溫度試驗的目的、條件及方法

8.6.3三項標準的套用與局限性

8.6.4發展動向

8.6.5其他標準規定的高低溫試驗

8.7濕熱試驗

8.8振動試驗

8.9顛震試驗

8.10衝擊試驗

8.11黴菌試驗

8.12鹽霧試驗

8.13外殼防水試驗

8.14太陽輻射試驗

8.15其他試驗

本章小結

習題

第9章光電系統可靠性鑑定試驗

9.1可靠性試驗概述

9.1.1可靠性試驗的分類

9.1.2可靠性試驗的特性

9.1.3各種可靠性試驗用的環境條件比較

9.1.4可靠性試驗的重點

9.1.5可靠性試驗的總目標及其要素

9.1.6可靠性試驗與相關試驗的統籌安排

9.2指數壽命型假設的統計檢驗

9.3可靠性定時截尾鑑定試驗

9.4可靠性定數截尾鑑定試驗

9.5定時試驗標準方案

9.6故障分類、判據、統計原則及加權

9.6.1故障分類與判據

9.6.2故障統計原則

9.6.3故障加權

9.7試驗剖面與綜合環境條件

9.8關於試驗樣機

9.9可靠性鑑定試驗實施方法

9.9.1可靠性鑑定試驗大綱

9.9.2受試裝備

9.9.3綜合環境應力

9.9.4試驗中故障處理

9.9.5試驗程式

本章小結

習題

第10章光電系統可靠性評估

10.1可靠性評估概述

10.2單元產品可靠性評估

10.2.1成敗型單元產品可靠性評估

10.2.2指數壽命型單元產品可靠性評估

10.2.3韋布爾分布壽命型單元產品可靠性評估

10.2.4性能參數和正態、對數正態單元產品的可靠性評估

10.2.5產品結構可靠性評估

10.3系統可靠性綜合評估

10.3.1評估注意事項

10.3.2綜合評估CMSR方法

10.4威布爾分布檢驗

本章小結

習題

第11章光電系統軟體可靠性

11.1軟體可靠性定義和數學特徵量

11.2軟體可靠性特點及故障源分析

11.2.1軟體可靠性特點

11.2.2軟體故障源分析

11.3計算機系統的可靠性設計原則

11.3.1計算機系統的總體設計原則

11.3.2硬體設計原則

11.3.3軟體設計原則

11.4軟體可靠性設計與分析

11.4.1軟體可靠性工作內容

11.4.2軟體可靠性設計類型與Myers設計原則

11.4.3軟體可靠性分析方法

11.4.4嵌入式軟體可靠設計需注意的幾個問題

11.5軟體可靠性模型

11.5.1JM模型

11.5.2Nelson模型

11.6模型參數估值方法與軟體可靠性數據收集

11.7軟體可靠性模型的建立與評價標準

11.8光電系統軟體可靠性評估的一般過程及軟體可靠性試驗

11.8.1光電系統軟體評估的一般過程的基本步驟

11.8.2軟體可靠性試驗

11.9軟體過程與軟體質量分析

11.9.1不成熟和成熟軟體組織的比較

11.9.2軟體過程成熟度等級

11.9.3軟體質量的度量分析

11.9.4軟體工程的目的與軟體質量

11.9.5軟體開發工程與軟體質量

11.9.6軟體質量的重要性

11.10軟體管理與軟體可靠性管理

本章小結

習題

第12章光電系統軟體測試

12.1軟體測試對提高軟體可靠性的作用

12.2軟體測試的分類、目的、引用標準和特性分析

12.2.1軟體測試的分類

12.2.2測試目的

12.2.3引用標準

12.2.4特性分析

12.3軟體測試的一般要求

12.3.1測試機構和環境的要求

12.3.2對被測試軟體的要求

12.3.3對不同等級軟體的測試要求

12.3.4測試工作流程

12.4軟體測試有關事項

12.4.1代碼審查要求及方法

12.4.2軟部件記憶體使用缺陷測試

12.4.3確認測試階段的文檔審查

12.4.4餘量測試

12.4.5邊界測試

12.4.6可恢復性測試

12.4.7確認測試用例設計原則

12.4.8系統測試通過準則

12.5嵌入式軟體測試

12.5.1嵌入式軟體測試的關鍵技術

12.5.2嵌入式軟體測試系統結構框圖

12.6軟體可靠性測試及軟體維護

本章小結

習題

參考文獻