针对卫星地面站接收系统中基于案例推理 (CBR)中案例库不完整和基于故障树分析 (FTA)中计算量复杂等问题, 提出一种基于 CBR和 FTA联合故障诊断法。基于二次检索策略进行改进, 解决案例推理检索效率慢的问题; 对于案例库中检索不到的故障, 再利用故障树诊断, 并将故障树分析处理的成功案例添加到案例库中, 不断完善案例库。最后, 结合卫星地面站本振设备故障诊断的实例应用, 正确诊断出案例库中之前不存在的故障, 并且增加案例库中案例数目, 提升之后检索的效率。

为满足实际工程、生产应用中专业及非专业人员对故障光纤激光器快速修理、修复的需要, 研究了一种能够实现快速故障模式及故障原因分析系统。首先, 采集实际使用与实验中损坏激光器的故障模式与故障原因记录为数据样本。接着, 利用故障树与故障模式影响及危害性分析模型建立光纤激光器扩展故障树, 即构建起故障模式与故障原因的对应关系。然后, 利用贝叶斯网络分析并得出各故障模式与故障原因的先验概率与后验概率计算方法, 再使用Python语言编写交互式窗口, 并完成对数据库数据的调用与相应概率计算。最后, 通过交互式界面输出当前故障对应的可能故障原因及发生概率, 从而实现对光纤激光器故障的快速分析。程序模拟耗时小于1 s, 模拟结果与统计结果相吻合, 基本满足指导相关人员对故障快速排查并修理的要求。

针对在恶劣环境下运行的随动稳定平台伺服系统,采用故障树分析法确定其故障类别和逻辑关系，基于粗糙集理论建立原始决策表，使用可辨识矩阵与遗传算法相结合的方法对其进行约简，以约简后的决策表作为学习样本，训练Elman神经网络后生成故障诊断模型，使用测试样本进行校验，故障诊断正确率达98%，表明了该诊断方法的可行性，对故障模型较为复杂的稳定平台伺服系统的诊断应用具有实践意义。

自适应光学系统涉及到光学、电控等多个领域，因此分析和提高自适应光学电控系统的可靠性是非常必要的。引入基于故障树的分析方法，对自适应光学电控系统中影响成像的关键模块，例如波前探测单元、波前处理单元，建立了系统的故障树模型，并对其定性分析得到了系统的最小割集，定量分析得到了系统的故障概率以及底事件概率的重要度排序。根据分析结果，可以有效地提高系统的稳定性，优化系统设计。

以机载电源系统为背景，针对发电机控制器(GCU)的功能特点和组成，建立了GCU的故障诊断字典。利用故障树分析结果和故障诊断字典规范了GCU故障判定的工作模型，以确定其故障检测点,降低诊断的复杂性,提高故障诊断效率。

针对GNSS中频信号数据量大、传统数据采集卡成本高昂的问题，设计了Linux操作系统下基于USB2.0串行总线和FPGA的GNSS中频数据采集系统，完成了相应的软硬件设计。利用状态机控制CY7C68013A各端点缓存的读写状态，完成高速数据传输功能，通过FPGA缓存中频数据有效提高系统数据传输带宽。编制了Linux下完整的GNSS软件接收机，实现了基于QT的接收机用户界面软件和Qwt插件的数据图形化显示窗口。测试结果表明：数据采集系统的传输速率可达200 Mbit/s以上，在降低成本的同时有效解决了大量数据的传输问题,软件接收机满足定位精度要求，具有良好的灵活性和适应性，而且易于扩展和升级算法。

为了解决氧碘化学激光器通过常规诊断故障定位困难的问题，采用建立的氧碘化学激光器功率失常故障树模型，结合氧碘化学激光器常用的8个监测参数：碘腔压力、碘文氏管压力、p-t曲线、主氦压力、氯气压力、氧发生器压力、上游压力和光腔压力，提出采用故障树和在线监测参数相结合的办法，基于3σ法则的判断标准对氧碘化学激光器进行故障诊断，故障诊断正确率达到94.5%，并对出现的故障提出了改进措施。

讨论了近室温工作的HgCdTe中波光导探测器组件的可靠性问题, 包括组件封装失效、引线键合失效和探测器的性能衰减等。通过收集探测器组件的失效信息, 对其失效物理化学机制、制造工艺和探测器参数进行了分析, 建立了组件的故障树(FTA), 为探测器组件的失效分析提供了理论依据。由FTA定性分析得出探测器组件FTA的最小割集; 计算了顶事件的失效几率。通过计算底事件概率重要度, 得出组件封装失效是探测器组件失效的主要故障途径; 同时实验发现, 失效组件探测器的少子寿命值有较大的衰减, 这可能起源于失效探测器的表面钝化层退化。