由于航空航天可靠性影响到航天产品的造价、寿命及其空间运行等多方面的因素,因此,航天产品可靠性技术的发展关系到整个国家的经济发展建设和国家战略安全,对国家的政治、经济、军事以及科学技术的发展均具有重大的影响。相对于普通的工业产品而言,航空航天产品具有系统复杂、环境严酷、成本高昂、风险高等特点,如果发生故障,可能导致灾难性后果,造成的损失也是相当惨重的。因此,为实现航天产品高可靠、长寿命和高性能的目标,必须采用更加严格、严密、科学的技术手段,采用相应的方法及措施来解决产品潜在或已有的故障,在控制好风险的前提下,做到“更好、更快、更省”。目前的可靠性分析与评估软件中,主要运用了故障模式影响及危害性分析(FMECA)、故障树分析(FTA)及事件树分析(ETA)等航天型号研制常用的传统可靠性分析技术。传统的可靠性分析方法通常是基于产品的故障或寿命终态特征进行的,即利用部分实验数据进行分析计算,在产品设计后期分析评估其可靠性,事后“亡羊补牢”,以防后患。这些方法主要是针对已有产品的历史和在用数据进行定性、定量的分析评估,以便在产品的使用过程中采取相应的故障预防、补救措施,并防止故障或者危险的发生,没有前瞻意识,具有一定的风险性,不能在产品设计之初就将故障发生几率降为最小。另外,传统的可靠性方法的局限性在于：它们主要是针对在故障出现后,对对应的事件发生原因和故障即将引起的其他后续事件来进行分析的,且大部分只能利用产品的部分试验数据在其使用过程中进行分析计算,而大量宝贵的航天历史数据却不能有效地利用起来。因此,在新产品的设计生产之前,关于如何充分利用现有的历史数据建立产品数据库,并设法将历史数据与评估过程中的相关现场数据综合利用起来,将环境与基因均考虑在内,设计生产出可靠度更高的优质产品,这将是一个非常关键而且亟待解决的问题。本文在掌握目前国内外可靠性研究成果的基础上,将理论知识与实际应用紧密结合,尝试提出一种新颖可行的可靠性分析参考方案——航天产品家族树模型,实现对某一系列航天产品某些关键部件的纵向分析比较,以充分利用更多历史实验数据,对航天产品的高可靠性设计提供精确参考数据,以节省研制经费与周期。航天产品的实际寿命及可靠性不仅受到产品本身的设计制造上的因素影响,而且很大程度上也会受到外界物理环境的刺激影响。类似在生物界,生物数量性状的表型值也同时受环境和遗传的影响。所以根据生物遗传评估中的理论,将育种值估计方法延伸并引入到本文中。航天产品家族树模型的主要思路：为产品族中有传递与发展关系的部件尤其是某些关键部件建立产品家族树模型,将遗传评估中育种值的概念应用到航天产品家族树中；估计产品个体属性的遗传力值,再计算个体在属性上的育种值,其中可以进行运算的属性值包括但不限于产品个体的成本、寿命及设计人员因素等属性。然后将计算得出的育种值添加到个体的属性类中并进行排序,确定该属性对后代遗传影响力较大的若干个体,并结合属性表现值计算出该家族树中的优秀个体,作为下一代产品设计的核心参考对象。如此,在后期航天产品设计中,可以更多地借鉴已知历史数据和育种值,为后代元部件的性能设计提供决策选择。家族树模型的计算选取了美国Echostar系列通讯卫星的数据作为实例,文中将其产品族中各产品的预期寿命进行分析,先为该产品族建立一棵家族树,估计其遗传力,计算个体信息育种值到它的表型值之间的通径系数,然后再通过偏回归系数方程求出回归系数,从而计算出该系列产品家族树中所有个体预期寿命的估计育种值。最后,将估计育种值与表型值进行综合优选,选择下一代产品优化设计的父代产品。本文的创新点在于将遗传评估的估计育种值引入到航天产品家族树模型知识信息库中,核心交叉点就是,航天产品的可靠性和生物种群中的表型值均同时受到内部基因与外界环境双重因素的影响。本文在介绍选题背景、研究意义及三种传统的可靠性评估方法后,引入产品家族树的理论知识,并将生物学遗传评估中育种值估计方法运用到产品家族树模型中。最后文章重点介绍航天产品家族树模型的建立,以Echostar系列通讯卫星为例,对其家族树中的产品预期寿命值进行估计育种值的计算分析。从而验证了产品家族树模型的提出有利于航天产品综合可靠性的提高,同时提高可靠性参考数据的精度。为后期产品可靠性优化设计提供理论参考,从理论意义上将航空航天产品的失效率降到最低,以达到节省研制经费、缩短研制周期、降低风险的目标。