火炮身管内径激光测量系统设计

针对火炮身管内径磨损量测量存在测试效率低、测试精度差等问题,利用激光位移传感器、步进电机和MSP430单片机,设计了一套无需定心装置的火炮身管内径测量系统。实验结果表明,身管内轮廓再现效果良好,显著提高了身管内径磨损检测效率与测量精度。

基于工程实践指向的弹道学课程教学设计与实施

弹道学是兵器类专业课程体系中重要的理论课程,在打牢理论基础、提高理论素养方面发挥着重要作用。课程内容与燃烧学、热力学以及动力学等基本理论关系密切,学习综合难度较大,且易出现理论与实践脱节的窘境。论文结合多年课程教学实践,聚焦装备设计、运用等,着眼理论与实践有机统一,阐述了教学设计与实施的一些经验做法,以期促进课程教学质量的提高。

4D打印技术在舰炮武器装备维修保障中的应用

为适应未来信息化作战的需要,优化舰炮武器装备的维修保障工作,探讨4D打印技术在全寿命周期维修保障中的应用。将舰炮武器装备的维修保障提前至论证决策阶段,并贯穿全寿命周期,分析4D打印技术原理,梳理维修保障的关键问题,以期拓展信息化作战条件下舰炮武器装备的维修保障工作思路。结果表明,4D打印技术为相关研制部门和一线作战使用单位提供参考依据。

基于MEMS传感器的弹丸加速度测量系统设计

弹丸轴向加速度是火炮动态测试中一项重要参数,针对小口径榴弹内部空间狭小以及传统加速度传感器体积大抗过载能力差的问题,以热对流式MEMS加速度传感器为核心设计了弹丸轴向加速度的测量系统。通过静态测试和动态测试表明该传感器测量精度较高,可以满足测量要求。为了进一步提高测量的精度,通过卡尔曼滤波算法对传感器测量噪声进行了降噪处理。采用离心加速度机进行了过载测试,测试结果表明系统至少可以承受50 000 g的准静态过载。通过靶场试验表明该系统可实现弹丸轴向加速度的测量。该测量系统具有优良的特性,在实际的工程测试中具有重要的意义。

基于双重注意力机制的远程监督中文关系抽取

相比于传统有监督的中文关系抽取方法,基于远程监督的方法可极大地避免训练语料匮乏的问题,因此得到了广泛关注。然而,远程监督方法的性能却严重受困于构建语料过程中引入的错误标签,因此为缓解噪声数据所带来的影响,提出一种基于双重注意力机制的关系抽取模型。该模型可通过双向门限循环单元(Bidirectional Gated Recurrent Unit,BI-GRU)网络获取训练实例的双向上下文语义信息,并利用字符级注意力机制关注实例中重要的语义特征,同时在多个实例间引入实例级注意力机制计算实例与对应关系的相关性,以降低噪声数据的权重。在基于互动百科构建的中文人物关系抽取语料上的实验结果表明,该模型相比于单注意力机制模型可有效利用实例中所包含的语义信息并降低错误标签实例的影响,获取更高的准确率。

基于软计算的轻武器装备体系贡献率评估方法

武器装备体系贡献率评估对体系作战能力建设、作战使用保障和实战化训练等具有重要意义。针对武器装备体系具有高度非线性、不确定性和模糊性等特点,提出利用软计算对武器装备体系贡献率进行评估的方法。采用基于遗传算法的模糊聚类方法对轻武器体系中的武器进行软分类,构造了基于软分类的模糊神经网络;通过任务子能力-体系子能力-体系总能力的模糊映射链求解各模糊映射中的贡献率,充分发挥神经网络的容错性和鲁棒性适应数据资料不完整性和专家认识主观性的特点。采用该评估方法对某轻武器装备体系进行了实例分析,有效评估出体系中下级指标对上级指标的体系贡献率,验证了评估方法的可行性。

基于MEMS加速度传感器的位移测量系统

针对运动载体位移智能化精确测量问题,基于MEMS加速度传感器设计了一种体积小、可靠性强、适用于较长距离的位移测量系统。首先分析了利用加速度进行位移测量的原理和误差,设计了加速度数值积分的多项式拟合算法,然后设计了测量系统硬件电路,最后对系统进行了直线滑轨平台测试,实验表明该测量系统位移测量最小误差可达0.3%,满足实际工程需求。

基于MEMS加速度传感器的振动加速度测量系统设计

以MEMS加速度传感器为主体器件,设计了一种振动加速度实时测量和存储系统,利用串口显示助手读取显示测量系统的存储测量数据,通过振动试验台试验检验系统测量性能和抗过载能力。试验结果表明:该测量系统可完成振动加速度的实时测量,并可承受至少100g的过载冲击。

深孔内表面结构光图像几何畸变校正

在针对深孔类零部件内表面检测过程中因曲面特性引起的结构光图像几何畸变校正问题,一直是深孔内表面检测领域的难点。本文提出了一套针对结构光条纹图像的几何校正算法:该算法首先针对无差别建模的深孔内壁模型内表面进行结构光检测;然后基于离散映射理论搭建深孔内壁模型和内壁展开模型内表面之间的几何位置对应关系;最后基于映射关系校正深孔内表面结构光图像存在的几何错位(畸变)。检测结果表明,所提算法能够有效提高几何错位的校正精度,在不考虑图像边缘的基础上,校正偏差达到亚像素水平;并且因条纹斜率不一致造成的对应条纹最大间距(即距离偏差)控制在1.5 pixel范围内,即0.135 mm。

MEMS加速度传感器的数据采集系统设计

为了准确测量振动物体的振动加速度,为判断机械故障以及物体的工作状态提供可靠的参考指标,利用MEMS加速度传感器设计一款振动加速度测量采集系统,该系统主要包括加速度测量模块、加速度采集模块以及加速度读取模块,MEMS技术的运用大大减小了测量采集系统的体积,数字式的输出提高了测量系统的精度。试验结果表明,该振动加速度测量采集系统可以较为准确地实现振动加速度的测量和采集,可以承受至少100 g的过载冲击。

一种火炮身管内径测量算法的优化方法

在基于激光位移传感器测量火炮身管内径的测试系统中,通过控制步进电机带动激光位移传感器进行非定心测量并绘制出身管内径实际轮廓和标准圆,以此作为判别身管内壁磨损情况的依据。研究发现该算法在实际应用中可能存在因结构装配而导致的系统误差,同时由于算法逻辑较为复杂而易造成计算疏漏。对此,提出了一种水平台校准测量的方法对可能存在的系统误差进行补偿,并改进算法逻辑结构以简化计算过程,实现了对原算法的优化。

基于AHP与多属性效用的自行火炮作战效能评估

自行火炮作战效能评估一般会利用AHP以及多属性效用等有效方法。AHP能够充分利用专家的主观意见,但是难以排除人为因素带来的主观偏差的问题;多属性效用方法不受人为因素影响,且能够充分运用武器的具体参数,但难以反映评估专家的偏好,也无法判断评估对象各指标的相对重要性的问题。针对以上问题,提出了一种基于AHP和多属性效用结合的评估方法。该方法有效结合AHP与多属性效用方法的优势,实现了评估时主观数据和客观数据的有机统一,减小了评估偏差。通过对自行火炮作战效能进行实例分析,并分析验证了该方法的科学性与合理性。

火炮身管内膛涂层制备技术的研究进展

内膛涂层的制备是提高火炮身管寿命的重要方法之一。综述了国内外火炮身管内膛涂层的制备技术,介绍了其优点以及所存在的问题,为今后的研究指明了方向。

基于支持向量数据描述的火炮自动机故障状态监测技术研究

针对火炮自动机故障状态监测问题,提出了一种基于支持向量数据描述的故障状态监测模型。利用搭建的自动机振动测试平台获取自动机振动信号,采用变模态分解方法将振动信号分解为多个本征模态分量,计算各个分量的样本熵值作为故障特征,并以正常状态下的自动机故障特征为训练样本进行SVDD模型的训练,训练过程中根据模型特点找到合适的模型参数,完成自动机状态监测模型的构建。在自动机测试平台上设置多种预制零件故障进行模型的验证,结果表明所建立的状态监测模型对异常状态的发生有很强的敏感性,具有较高的检测准确率;同时设计了关重件模拟性能退化试验,试验结果验证了所提出的模型具有良好的早期故障检测能力,可较为准确地反映自动机故障性能退化过程,可为火炮自动机故障状态监测提供一定的借鉴和指导。

基于激光测距技术的火炮击针突出量测量方法

采用激光测距和单片机控制技术设计了一种火炮击针突出量自动测量方法,可在不提出闩体的条件下就能定量测出火炮击针突出量,解决了火炮击针突出量定性传统检测方法在实际应用中存在的操作难度大、检测精度低等问题。该方法采取二维扫描式测量的方式避免了轴线对中误差带来的影响,对采集数据进行中位值平均滤波,确保了测量的重复精度,采用分段线性插值的方法自动校正了单片机在转换传感器采集数据时的非线性误差。

火炮四目摄像窥膛头部装置研究

针对火炮维修现状和部队实际需求,基于多视角视觉,采用多角度拍摄方式,利用三维建模和3D打印技术,设计并制作了一种四目曲柄链式窥膛摄像头装置。装置采用4个CCD图像传感器,安装于四目曲柄链式支架,来获取火炮内膛周向全景图像。计算分析和实验结果表明,该装置满足地面火炮检测要求,且成像质量高、畸变小,每路摄像头的视频流相互独立,高效采集与压缩,较传统结构采集效率大幅度提高,性能效果良好。

成形角度对选区激光熔化4Cr5MoSiV1钢组织和性能的影响

选区激光熔化(SLM)成形4Cr5MoSiV1钢具有良好的强/硬度以及耐磨性是提高其使用寿命的重要保证,为优化SLM成形4Cr5MoSiV1钢的组织和性能,研究不同成形角度下4Cr5MoSiV1钢试样的显微组织、显微硬度、拉伸性能和耐磨性。结果表明:随成形角度的增加,试样熔道间的热量累积程度降低,晶粒尺寸减小,细晶强化作用增强,故试样的显微硬度升高。随成形角度的增加,拉伸试样的滑移搭接面数量增多,滑移程度增加,且熔道边界处分正应力值降低,故试样的抗拉强度和断裂伸长率均升高。磨损试样的磨损机制以黏着磨损和氧化磨损为主,且随成形角度增加,试样的耐磨性升高。同一成形角度下,试样底层表面经多次热量累积后,其细晶强化和固溶强化作用减弱,显微硬度和耐磨性均降低。SLM成形4Cr5MoSiV1钢试样的显微硬度、耐磨性和拉伸性能呈正相关,45°成形角度下试样的力学性能最高,抗拉强度最高为1576.5 MPa,断裂伸长率最高为17%,顶层表面的显微硬度最高为608.4HV,顶层表面的磨损率最低为4.95×10^(-9)kg·N^(-1)·m^(-1)。

选区激光熔化成型4Cr5MoSiV1钢的组织与性能优化

为优化选区激光熔化成型4Cr5MoSiV1钢的组织和性能,研究了支撑结构和激光重熔对4Cr5MoSiV1钢试样表面形貌、显微组织、显微硬度和拉伸性能的影响。结果表明:细晶强化作用、固溶强化作用、析出强化作用和冶金质量的增加可提高试样的力学性能,且冶金质量对力学性能的影响程度较高。SLM成型4Cr5MoSiV1钢试样的抗拉强度为948.6 MPa、断后伸长率为9.3%、顶部表面显微硬度为578.2HV、底部表面显微硬度为560.4HV。支撑结构X/Y间距的减小可增加支撑结构数量、提高支撑作用、增强导热能力,其细晶强化、固溶强化作用和冶金质量增加,力学性能提高。设计切割间距对试样的力学性能影响较小,但支撑去除难度降低。激光边界重熔对试样的力学性能影响较小,而经激光表面重熔后试样的晶粒粗化、晶粒内第二相析出物增多,飞溅颗粒、黑烟颗粒和孔隙缺陷基本消失,力学性能明显提高,其抗拉强度为1387.2 MPa,断后伸长率为14.6%,顶部表面显微硬度为632.4HV,底部表面显微硬度为608.4HV。

基于多属性效用的主战坦克武器系统作战能力评估

武器系统作战能力评估是数据结构复杂的多属性决策问题,具有重要的军事意义。针对武器系统作战能力评估时评估信息形式不统一、指标数据聚合困难以及不同性质指标无法对比分析等问题,提出了主客观相互嵌合的多属性效用评估方法,采用了基于心理活动规律的常数构造效用函数,建立了基于生产函数的指标效用聚合模型。首先,基于小组决策的方法,提出将距离优化模型与多专家评估权重有机结合,得到基于群体共识的有效指标权重。其次,考虑评估信息形式不统一、不同属性指标数据无法对比分析等问题,基于心理活动特点,构造了3类效用函数,将武器的各类数据信息统一转换为效用。最后,针对指标数据聚合困难的问题,基于生产函数的特点,建立了符合能力增长规律的效用聚合模型。案例分析表明:本方法能有效评估出主战坦克作战能力,且各指标数据均具有客观性和可对比性。最后分析了我国主战坦克能力增长途径,为装备改进以及新装备研制提供了参考。

基于距离优化的模糊综合评判法对自行火炮作战能力的评估

模糊综合评判法能够充分利用专家的主观意见,是其他模型难以替代的处理复杂的自行火炮能力评估问题的重要方法。但是,该方法在评估过程很难排除由专家主观因素带来的偏差。针对这一问题,提出了一种基于距离优化的模糊综合评判方法。该方法通过基于评估数据之间的距离建立指标赋权线性优化模型,利用自行火炮武器系统作战能力指标体系,确定评估专家的最优权重,实现了评估过程负反馈,在发挥模糊综合评判优势的同时,极大程度减小了专家在评估过程中的主观偏差。将该方法应用于3种型号自行火炮的作战能力评估,验证了评估方法的有效性。