智能传感器在舰炮系统中的应用

舰炮系统作为舰艇常规装备,近年来面临着智能化发展需求。本文首先对传统传感器在舰炮系统中应用的问题进行梳理,较为详细地叙述智能传感器的主要功能及特点,针对传统传感器的使用问题及舰炮系统智能化需求,分别从故障诊断、智能供弹、健康管理、数字孪生等4个方面对智能传感器在舰炮系统中的应用问题进行探讨,为智能传感器在舰炮系统中的实际应用提供一些思路和建议。

舰炮系统的分布式交互仿真概述

论述了舰炮系统的分布式交互仿真 (DIS) 。

国外舰炮系统发展综述

这是美国重点研制的21世纪水面作战舰艇,该舰是封闭式舰体,隐蔽的外形和大量的武器,使人们感觉到该舰将成为美国海军未来看不见、沉不掉的主力舰。

BAE系统公司成功完成博福斯MK4型40毫米舰炮系统海试

BAE系统公司成功进行了未来博福斯MK4型40毫米单管舰炮系统海上实弹测试。该最新型的40毫米舰炮使用电动系统而不是液压系统进行瞄准，从而使火炮整体质量、体积和价格部下降了40％。

BAE成为英国海军护卫舰舰炮系统的首选竞购商

近日，英国国防部已确认BAE公司为向新型26型护卫舰提供舰炮的首选竞购商。该舰炮系统是海军非直接火炮系统，包括Mk45Mod4海军舰炮系统，以及自动化弹药填装系统、火控系统和高质量弹药。

最新近程反导舰炮系统——“太平盛世”和“阿海德”

“太平盛世”是英国航空航天公司皇家军械分公司和瑞士的厄里肯—康特拉夫斯公司于90年代中期联合推出的新一代舰炮近程反导武器系统。这是继意大利的“达多”

舰炮系统对岸作战探测手段的现状与发展建议

分析了目前中大口径舰炮对岸作战的目标探测技术和装备现状;根据岸上目标的特性和探测技术的特点,提出了对岸作战探测技术的完善方案和发展建议。

基于Agent的Petri网在舰炮系统中的应用

作为传统的舰载武器装备,舰炮武器系统需要向着智能化和自动化方向发展。Agent 技术和 Petri 网理论已成为复杂系统设计和分析中两种必不可缺的工具,这两种技术为舰炮武器系统的研究提供了重要的平台。基于 Agent 的时间 Petri 网建模(AOTPN)结合了 Agent 技术和 Petri 网理论的优点,即解决了 Petri 网模型的复杂性问题,又为 Agent 系统提供了形式化的描述。在此基础上建立了舰炮武器系统的 AOTPN 模型结构清晰,更好的反映了系统的工作流程和各设备间的交互关系。对模型的分析结果表明,这种方法是有效的,提出的舰炮武器系统协作机制是可行的。

舰炮武器系统的适装性评估模型研究

针对舰炮武器系统适装性评估问题,提出了一种基于层次分析法的适装性评估模型。该模型选取火炮、跟踪传感器、火控设备的适装性作为模糊变量来评估舰炮武器系统的适装性,结合三个变量的具体评估准则,基于层次分析法给出了适装性的具体计算方法。应用实例表明,该模型实现了舰炮武器系统适装性的量化评估,可操作性强,可为选型决策提供有力支撑。

基于AMSAA模型的复杂舰炮武器系统可靠性增长方法

可靠性增长主要用于产品以完成初样机研制,在产品未定型之前,利用有限的时间完成故障纠正,对产品设计和制造工艺进行更改。针对复杂舰炮武器系统具有机、电、液高度耦合的工作方式,以及其系统失效时间分布复杂、难以用单一分布描述的特点,在完成系统故障模式、影响分析(FMEA)和故障树分析(FTA)的基础上,定义系统的两类故障(A类故障及B类故障),提出了基于AMSAA模型的复杂舰炮武器系统可靠性增长方法,通过趋势检验、参数估计、拟合度检验的过程,将有限的试验信息纳入AMSAA的可靠性增长和预测模型,并在系统完成定型时给出其可靠性增长水平,用于判断其可靠性指标是否满足用户提出的研制要求。

基于模型的大口径舰炮武器系统效能评估

为解决以文本的方式进行大口径舰炮武器系统效能评估过程中存在的一些问题,提出以基于模型的系统工程(MBSE)的方法论为指导,使用系统建模语言(SysML)建立系统设计模型,推导出效能指标,再进行效能评估的技术路线。此方式加强了系统设计模型与效能评估模型间的交互,通过生成的大口径舰炮武器系统的系统设计模型,确定与效能评估相关的计算参数,整个设计过程通过视图模型进行信息传递,既去除了非结构化的冗余信息,也能实现模型的迭代优化,得到不同系统设计模型下的大口径舰炮武器系统的效能值,从而优选出最佳系统设计方案,大大提升了武器系统的设计效率。建模从需求分析开始,与效能指标计算形成闭环验证,结果表明该技术路线进行大口径舰炮武器系统效能评估具有可行性。

多场景舰炮激光制导弹药照射指示特性研究

为提高舰炮武器系统作战效率,对舰炮激光制导弹药在典型条件下激光照射指示与跟踪探测进行仿真验证。针对舰炮武器系统激光精确制导弹药使用场景,建立了激光照射指示与弹药探测跟踪模型,编制了激光制导光区仿真计算软件,研究了不同气象能见度条件、不同攻击目标、舰艇本舰照射指示、无人机载照射指示等条件下激光精确制导弹药与照射器间的协同方法及指示、探测能力,并进行仿真计算。得到反射激光能量密度随着角度θ_(c)的增大过程中,反射激光的能量密度在逐渐减小,激光入射角度θ_(z)越大,反射激光的能量密度越大,两种照射方式产生的激光制导光区较为接近。无人机激光制导方式与舰船激光制导方式各有优劣,可适用于不同应用场景。

变摩擦负载下舰炮伺服系统自抗扰控制研究

非线性、时变摩擦力是影响舰炮伺服系统低速稳定性的主要因素,为了克服摩擦力矩的不良影响,弥补传统控制策略的不足,提高伺服系统的控制性能。首先建立某型舰炮伺服系统的数学模型,并在LuGre摩擦模型的基础上引入摩擦系数来表达摩擦力的变化趋势;然后根据系统特性设计一种基于前馈补偿和模型参考线性自抗扰技术的复合器控制器,最后通过仿真实验对比分析该复合控制器和传统前馈PID控制器的控制效果。仿真结果表明,该控制器在不同的摩擦负载下均能有效避免爬行现象,与前馈PID控制效果相比启动误差减小70%以上,有效提高了系统的低速稳定性和控制精度。

基于效能的舰炮武器系统RMS指标设计方法研究

舰炮系统的可靠性维修性保障性(RMS)指标对效能的影响深远,研究其指标的设计方法具有重要意义;分析了RMS各指标之间的权衡方法,结合系统工程方法探讨了系统RMS指标设计的一般过程。

舰炮武器系统零位调整方法研究

舰炮武器系统零位误差是舰炮武器系统误差的主要来源,直接影响舰炮武器系统射击诸元精度。本文介绍的利用舰炮控制计算机(或操控台)工作程序显示舰炮架位角进行舰炮武器系统零位调整方法,克服了无专用校正软件无法精确进行舰炮武器系统零位调整难题,不用专用调试软件显示舰炮架位舷角和高低角精码和粗码,对随时保持武器系统零位精确性,提高武器系统射击精度和作战效能有重要意义。

集中式舰炮武器系统不稳定分析与解决

研究了火炮随动控制机理,分析了架位量测方法导致系统不稳定的原因,提出了一种改进传统火炮架位量测的方法,针对此方法,提供了一种系统瞄准角误差补偿方法,以保证系统瞄准精度。通过仿真分析及工程验证,提出的方法不但较好地解决了系统的稳定性,而且保证了系统瞄准精度,具有重大的工程应用价值。

基于边缘计算的舰炮故障预测系统设计

针对舰炮系统在任务执行过程中出现性能退化甚至故障,严重制约装备效能发挥,对维修保障带来极大困难的问题,提出并设计了一种基于边缘计算的舰炮故障预测系统;其在Compact RIO数据采集平台的基础上,以Labview为软件开发环境搭建而成,通过系统引入边缘计算技术架构,在Compact RIO完成数据处理,将数据处理结果上传至上位机,减少了数据传输量,降低了网络带宽的要求,有利于监测系统的集成;该系统设计可以实现舰炮系统状态信号的实时采集、传输、存储、状态监测与故障预测,减少舰炮系统计划外维修次数,降低检维修成本等,显著提高舰炮系统的自主式维修保障能力。

舰炮武器系统技术发展趋势研究

阐述了舰炮武器系统的地位、作用和使命,深入分析了其发展趋势,指出随着在未来海战中的作用和地位不断变化,舰炮武器系统将向快速、精确、远程、高效的方向迅速发展。着重探讨了发展过程中所需要的关键技术。

用PROMETHEE方法解决舰炮武器系统方案选优问题

在舰炮武器系统的论证研究中 ,待选方案选优是一个重要问题。本文介绍了一种基于“级别高于关系”的多目标决策方法———PROMETHEE方法 ,该法简单 ,清晰 ,稳定 ,可按照满意 (PROMETHEEⅠ方法 )和最优(PROMETHEEⅡ方法 )两种决策规则提供给决策者方案集的部分和完全两种排列次序 ;并利用该法来解决舰炮武器系统方案选优问题。

相控阵雷达信息在舰炮武器系统中优化使用

相控阵雷达作为全舰统一配置的公共资源,已成为当前舰艇装备发展的一种趋势。从信息流程和解算方法等方面,研究了近程反导舰炮武器系统对相控阵雷达目标信息的优化使用问题,以充分有效地利用相控阵雷达目标探测资源,缩短了舰炮武器系统的反应时间,提高了舰炮武器系统的作战能力。仿真分析表明了方法的有效性。