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Satellite and satellite subsystems reliability: Statistical data analysis and modeling

机译：卫星和卫星子系统的可靠性：统计数据分析和建模

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Reliability has long been recognized as a critical attribute for space systems. Unfortunately, limited on-orbit failure data and statistical analyses of satellite reliability exist in the literature. To fill this gap, we recently conducted a nonparametric analysis of satellite reliability for 1584 Earth-orbiting satellites launched between January 1990 and October 2008. In this paper, we extend our statistical analysis of satellite reliability and investigate satellite subsystems reliability. Because our dataset is censored, we make extensive use of the Kaplan-Meier estimator for calculating the reliability functions. We derive confidence intervals for the nonparametric reliability results for each subsystem and conduct parametric fits with Weibull distributions using the maximum likelihood estimation (MLE) approach. We finally conduct a comparative analysis of subsystems failure, identifying the "culprit subsystems" that drive satellite unreliability. The results here presented should prove particularly useful to the space industry for example in redesigning subsystem test and screening programs, or providing an empirical basis for redundancy allocation.
机译：长期以来，可靠性一直是空间系统的关键属性。不幸的是，文献中存在有限的在轨故障数据和对卫星可靠性的统计分析。为了填补这一空白，我们最近对1990年1月至2008年10月发射的1584颗地球轨道卫星的卫星可靠性进行了非参数分析。在本文中，我们扩展了对卫星可靠性的统计分析，并研究了卫星子系统的可靠性。由于我们的数据集经过审查，因此我们广泛使用Kaplan-Meier估计器来计算可靠性函数。我们为每个子系统的非参数可靠性结果导出置信区间，并使用最大似然估计（MLE）方法对Weibull分布进行参数拟合。最后，我们对子系统故障进行了比较分析，确定了导致卫星不可靠的“元凶子系统”。此处给出的结果应证明对航天工业特别有用，例如在重新设计子系统测试和筛选程序，或为冗余分配提供经验基础时。

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