光纤陀螺是典型的具有高可靠性、长寿命、小样本的机电耦合产品,广泛应用于惯性导航领域。作为惯性导航系统的关键部分,光纤陀螺的可靠性已成为惯性导航系统的关键性能指标之一,因此对其进行可靠性建模分析具有重要研究意义。高可靠性、长寿命的特点使得通过传统的基于失效寿命数据的方法对其进行可靠性评估难以取得有效的结果,不过产品失效机理表明产品的性能退化过程包含了丰富的产品可靠性信息,能够很好地反映产品的性能特征。因此,根据产品的性能退化过程数据对产品可靠性进行建模,并完成产品的可靠性评估,可确保光纤陀螺工作的可靠性。本文将利用性能退化理论来研究光纤陀螺的可靠性。论文主要包含以下内容:(1)阐述了光纤陀螺的组成结构、工作原理、相关性能指标及主要特性等,深入分析了光纤陀螺的退化失效类型以及退化失效机理,并引入了相关的可靠性理论思想。(2)构建基于单一性能退化量的光纤陀螺可靠性评估模型。阐述了基于性能退化数据的可靠性研究理论,通过对光纤陀螺性能退化过程进行建模分析,采用Wiener过程描述光纤陀螺的性能退化过程,并利用极大似然估计法进行模型的参数估计,最后结合光纤陀螺的性能退化数据验证了该模型的有效性。(3)构建基于多元性能退化量的光纤陀螺可靠性评估模型。首先通过Wiener随机过程对产品的单个性能退化指标进行可靠性建模;然后针对多元性能特征量进行可靠性建模,以准确描述各性能指标间的相关关系为出发点,利用Copula函数刻画多变量间相关关系的优势,构建光纤陀螺的多元性能可靠性评估模型,并提出两步综合法选取最优Copula函数模型;最后通过光纤陀螺数据实例验证了该模型的有效性。