正态型寿命分布设备的可用性分析

设备可用性的解析计算方法具有过程直接、结果准确的优点,但其建模过程复杂,目前研究相对较少,而多采用随机过程或仿真的方法进行分析。针对寿命服从正态分布的设备,考虑预防性维修与视情维修情形,推导出设备使用可用度与瞬时可用度的解析求解方法,模拟设备的工作与维修过程,构建了设备使用可用度与瞬可时用度的仿真分析方法。采用不同寿命分布参数的设备进行算例验证,结果表明两种方法具有较好的一致性,可为正态型寿命分布设备的预防性维修与视情维修方案评价与优化提供技术途径。

无人机系统MTBF和使用可用度的建模与仿真

针对无人机系统组成结构复杂、影响其可靠性可用性的维修保障因素较多的问题,基于设备寿命分布假设,构建了考虑预防性维修和起飞前故障检查的系统平均故障间隔时间(mean time between failures,MTBF)和使用可用度解析模型。并模拟无人机的维修过程,采用蒙特卡罗仿真的方法进行MTBF和使用可用度的仿真分析。解析与仿真两种方法的结果具有较好的一致性,可为无人机确定保障方案提供技术途径。

基于组合赋权-TOPSIS的修理分队路线选择能力评估

修理分队指挥员科学、合理、快速地选择机动路线,对于高效发挥巡回保障力量抢修效益、有效保存战场抢修有生力量具有十分重要的意义。以单目标点抢救抢修任务为研究对象,根据摩步机动路线选择的主要影响因素,构建修理分队路线选择的评估指标体系。采用组合赋权-逼近理想值法(technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS)评估模型,对分队抢修仿真行动过程中指挥员所选择的机动路线进行评估。在仿真条件下,对3位指挥员提出的机动路线进行评估排序,选择最优路线,以验证该方法的可行性和有效性。

陆战场多通道工程保障任务分配方法

为解决陆战场多通道工程保障任务分配问题,提出基于改进遗传算法的任务分配方法。以任务完成时间等要素为优化目标,并考虑任务执行顺序等约束,构建工程保障任务分配模型;在遗传算法中加入爆炸算子,并结合多维动态列表调度的贪心分配思想进行算法改进,形成任务分配方法;基于作战案例进行仿真实验,通过任务分配方法进行方案求解以验证该方法的有效性和优越性。

基于PSO优化小波神经网络的无人机动力系统故障诊断模型

针对传统小波神经网络对无人机动力系统的故障信号降噪和识别能力差以及网络收敛速度慢、训练精度不高的问题,构建了基于改进粒子群算法(PSO)优化小波神经网络的无人机动力系统故障诊断模型。该模型运用软、硬阈值函数组合改进的新阈值函数和改进PSO优化小波神经网络的方式,克服重构信号不连续或严重失真的问题,优化了小波神经网络初始权值和阈值,使模型能够实现快速、准确分析和识别故障类型,具有较好的故障预测和诊断能力。本文中通过对比不同阈值函数的降噪能力和PSO、GA、ACO对小波神经网络的改进效果,比较BP神经网络、传统小波神经网络、PSO优化小波神经网络的故障诊断预测效果,验证了本文中构建的PSO优化小波神经网络故障诊断模型远优于其他对比模型,具有故障识别和降噪能力强、收敛速度快、训练精度高的优点,在无人机动力系统的故障诊断领域,具有较好的可行性和有效性。

基于GQFD的装备综合保障能力需求分析

针对当前部队装备综合保障能力无法很好适应部队快速发展需要,为解决在分析过程中存在主观因素较多、需求指标标准模糊以及可靠性不强等问题,运用一种基于灰关联分析的质量功能展开(GQFD)方法。通过构建装备综合保障能力需求分析质量屋模型,引入灰关联分析法,概述了GQFD的分析过程以及求解步骤,并通过实例应用分析,计算得到了以协同配合能力为最重要需求的装备综合保障能力需求重要度排序。与其他方法相比,该分析结果符合现阶段我军装备保障发展规律,验证了该方法的可行性和有效性,同时也对装备综合保障力量在下一步规划发展过程中应重点满足的需求提供了有效参考,从而提升装备综合保障效益。

基于循环冲击加速试验的某O型橡胶密封圈寿命评估方法

目的 快速准确评估温度循环条件下某O型橡胶密封圈的贮存寿命。方法 模拟O型橡胶密封圈真实受压状况,设计专用夹具,在4个应力条件下开展温度循环冲击加速寿命试验,获得密封圈退化数据,分析并获得密封圈伪失效寿命,构建修正Coffin-Manson模型,并利用不同试验条件下得到的伪失效寿命数据对模型进行参数估计,获得Coffin-Manson寿命预估模型,外推常温条件下密封圈的贮存寿命。结果 通过试验表明,指数模型相比对数模型与线性模型能更准确描述密封圈的退化情况,经Coffin-Manson模型评估,该O型橡胶密封圈常温条件下的贮存寿命为6.13 a,与工程经验数据吻合。结论 所提出的基于循环冲击加速试验的O型橡胶密封圈寿命评估方法可以准确评估密封圈的贮存寿命,大大缩短试验周期,节省寿命评估试验时间和成本,为密封器件的寿命评估提供了参考。

改进PSO算法的多级可修备件库存优化

针对可修备件多级库存的METRIC模型边际优化算法效果不高问题,提出了一种改进粒子群算法来求解模型。在分析可修备件供应保障过程的基础上,建立了METRIC模型,以保障费用最低为优化目标,以系统可用度为约束条件,用改进的粒子群算法寻找备件在各级仓库间的最优分配方案。改进的粒子群算法对惯性权重和学习因子进行了动态调整,并加入罚函数提高了算法收敛速度和寻优结果,最后通过算例分析对比了边际优化算法。结果表明,改进的粒子群算法对比边际优化算法,在同样的可用度约束下,保障费用降低了5.8%,在解决装备可修备件多级库存优化中具有一定的优越性。

夜间作战辅助作业中HoloLens2跟踪注册性能提升研究

针对夜间作战辅助作业的迫切需求和HoloLens2在夜间低光照环境中跟踪注册功能失效的现实,并且现有的增强低光照环境下跟踪注册方法没有特别针对HoloLens2开发也并不是真正的夜间低光照环境,提出了使用荧光纹理恢复HoloLens2夜间跟踪注册功能的方法,用于辅助夜战中的辅助作业。首先通过分析HoloLens2的跟踪注册原理,确定了能对HoloLens2跟踪注册产生影响的关键特征为角点;其次测试了HoloLens2在夜间低光照下的跟踪注册性能,确定了HoloLens2能够稳定跟踪注册的最低环境光照度为0.4 Lux;最后设计了不同的纹理,对比了纹理对称性、纹理锐度、轮廓的有无、标记的宽度、特征数量的密度等5种因素对于恢复HoloLens2夜间跟踪注册功能的影响效果,通过分析实验结果,总结出纹理的5条设计原则或建议,用于指导后续的低照度环境项目开发,分别为:不区分对称性;清晰的边缘;拥有包络轮廓;标记像素宽度为10能获得较好的效果;标记宽度相同的前提下,应有尽量多的特征角点。

东南亚地区环境特征分析及产品环境适应性对策研究

目的 掌握东南亚地区环境特征,提出产品环境适应性工作对策。方法 采用主成分分析法开展东南亚地区环境精细化分类,依据分类结果,开展环境特征分析和规律研究,并在产品环境适应性问题原因分析的基础上,提出东南亚地区使用产品环境适应性工作对策。结果 东南亚地区具有年温度较高、相对湿度高、雨量充沛、太阳辐射较强等特征,但不同类别之间具有一定的差异性,D1、D2类环境呈现一定的季节性特征,D3、D4类全年环境较为稳定,温度、平均湿度、太阳辐射和降雨量均稳定地保持在较高量值范围内,温度常年保持在20~30℃,平均相对湿度在70%以上。结论 东南亚地区环境整体较为严酷,在产品环境适应性论证、设计和使用维护等阶段应采取针对性措施,以保证东南亚地区使用产品的环境适应性。

考虑多性能参数的引信弹簧可靠性评估

弹簧作为引信中常用的储能源,是影响引信可靠性的重要零件,而引信失效会形成重大安全隐患。为了准确预估某引信弹簧贮存期间的可靠度变化,提出了一种基于修正Arrhenius模型的多元正态可靠性评估方法。以应力损失率和永久变形率作为性能参数,设计了恒定应力加速退化试验,获取弹簧在120℃、130℃、150℃和160℃下的退化数据,并采用Anderson-Darling统计量验证退化量的最优分布为正态分布。根据修正的Arrhenius方程,得到弹簧在贮存温度下的退化轨迹曲线。基于多元正态分布建立弹簧贮存可靠度模型,分析弹簧贮存期间的可靠度变化特点。通过与其他可靠度模型对比,该模型预估结果更准确,可为引信的视情维修提供依据。

基于能力的工程保障任务分析方法

针对工程保障任务层级界定不明确、任务分解缺乏综合定量分析的问题,提出基于能力的工程保障任务分析方法,对工程保障任务分解过程进行分析,构建了多层级工程保障任务体系,给出了综合考虑任务粒度、关联度、任务均衡度的定义及其计算公式,以某破障行动为例,验证了任务分析方法的可行性与有效性,能够为指挥人员准确理解上级意图、高效指挥工程保障行动提供支撑。

基于改进组合赋权-云模型的后勤装备保障能力评估

为量化后勤装备保障能力,查找后勤装备建设薄弱环节,对后勤装备保障能力进行评估。以G1法与熵权法组合确定权重,将G1法主观确定指标重要性之比以熵权法指标差异系数之比替代,创新主客观权重组合方式;运用云模型建立评估模型,将指标云模型与指标权重综合运算得到综合评价云模型,通过云图对比确定评估结果;分析评估结果,可知通过提高卫生装备、野营装备、维修装备、仓库装备的建设水平,可显著提升整体保障水平。结果表明,基于改进组合赋权-云模型的后勤装备保障能力评估方法有效、可行。

云计算、物联网技术在联勤保障中的应用

针对战时联勤保障中的“需求迷雾”和“资源迷雾”问题,提出一种云平台构想。借助云计算和物联网技术构建软件集成、专业保障库、装备物资管理、战场感知态势等,并以“4个云平台”为基础构建联勤保障一体化指挥信息中心。结果表明,该构想为联勤保障部队的信息化建设提供了参考和借鉴。

基于自然和模拟热带海洋大气环境中涂层性能变化的对比研究

目的 研究涂层在自然环境试验和实验室模拟环境试验下性能的变化情况,通过再现涂层在自然环境下的环境效应和损伤过程,进而验证该模拟热带海洋大气环境试验方法的合理性。方法 根据涂层在舰船、舰载机等装备上热带海洋大气实际服役环境的分析,通过对热带海洋大气环境温度、湿度、盐雾、太阳辐射环境因素的组合,综合设计模拟热带海洋大气环境试验方法的试验流程,开展3种涂层在海南万宁为期1 a和实验室总周期为7循环的对比试验。结果 3种涂层在自然环境试验和实验室模拟环境试验后,随着试验时间的延长,其性能变化趋势相似,失光率和色差增大,附着力明显降低,交流阻抗值减小。红外光谱分析显示,老化机理均未出现明显变化,以光泽和色差为基准的平均秩相关系数为0.87,为极强相关。结论 本模拟热带海洋大气环境试验方法设计合理,具有良好的模拟性。

A320机翼结构部段的超手册损伤与修理评估

针对典型A320机翼结构部段的超手册穿孔损伤,设计了超手册修理一般参数、补片加厚参数和紧固件扩孔参数,分析超手册穿孔损伤及其三组超手册修理参数下基于Abaqus有限元仿真的临界承载力。研究表明:穿孔损伤导致了结构临界承载力下降了9.36%,而基于该损伤的超手册修理一般参数使临界承载力恢复到了原始部段的92.56%,补片加厚和紧固件扩孔参数分别将部段的临界承载力恢复至原始水平的99.78%和99.67%。超手册修理一般参数修理周期短但临界承载力较低;另两组参数承载力高但修理成本也相对更高,修理周期更长。本文中的分析方法为航空公司制定不同决策偏好的技术方案提供了选择依据。

基于空气纤维膜的模块化制氮充氮设备设计与应用

氮气因化学性质稳定,常作为现代导弹贮运发射箱(筒)内部的保护气,为箱(筒)内产品提供温度干燥的气氛环境。目前,列装部队常采用标准氮气瓶直接充装,但在战术阵地等交通受限的边远地区,不具备氮气瓶充装条件。基于上述需求,设计一种模块化制氮充氮设备。该设备采用中空纤维膜渗透原理制备氮气,所制备氮气纯度大于99.95%,露点小于-60℃,优于标准氮气瓶。该设备各项制氮指标均优于标准要求,能够满足贮运发射筒氮气充填的需要。

基于AHP熵权-物元分析法的虚拟维修考核评价

为准确评价虚拟维修训练水平,构建包含4项准则36项指标的虚拟维修考核评价模型。基于物元分析法,结合层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)和熵权法(entropy weight method,EWM)进行组合赋权,通过实例计算待评对象的虚拟维修训练等级,验证了模型的有效性。结果表明:运用组合赋权法确定的指标权重科学合理,能避免权重确定的绝对主观性和绝对客观性;物元分析评价模型为虚拟维修考核研究提供了一种新的评价方法,对虚拟训练系统的考核设计具有借鉴价值。

PCA和熵权TOPSIS法综合评估新型信息化装备保障能力

新型信息化装备保障能力受到指挥协调能力、维修处理能力、供应保障能力以及信息支撑能力等多方面影响,如何科学、客观、合理地评估新型信息化装备保障能力,对于提高部队装备保障力、促进部队战斗力生成具有重要作用。在对相关问题研究分析的基础上,构建了新型信息化装备保障能力评估指标体系,将主成分分析法(PCA)和熵权TOPSIS相结合,利用PCA确定其主要成分,通过熵权TOPSIS法对新型信息化装备保障能力进行评判、排序,结合实例分析表明该方法对科学合理评估新型信息化装备保障能力具有一定的借鉴意义和指导作用。

基于LLSO-MKELM算法的观瞄故障诊断

针对装甲车辆的观瞄系统,提出一种基于多核极限学习机(multi kernel extreme learning machine,MKELM)的故障诊断模型。利用分级粒子群优化算法(level-based learning swarm optimizer,LLSO)优化模型参数,利用采集历史数据进行仿真实验。结果表明:MKELM有更好的诊断准确度,并且LLSO可解决MKELM相对较多的参数带来的训练速度较慢的问题;与经典的粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)相比,LLSO有着更快的优化速度,证明了LLSO-MKELM可用于观瞄系统故障诊断,并且有着良好的训练速度和准确度。