以影响因素为因子变量,转管武器的射速为行为变量,建立了基于灰理论的多因子变量GM(1,N)模型。通过对相应的多因子变量灰微分方程进行参数辨识,求得各影响因素的权系数。这些权系数不但能在理论上体现影响因素对射速的影响方式,而且还能从一种量化的角度体现影响因素的影响程度。计算结果表明,该方法可有效地用于武器射速研究。

提出了一种基于跟踪微分器(TD)的目标跟踪算法,该算法由跟踪微分器和序贯相似性匹配算法(SSDA)组成。假设目标在视频图像序列第一帧中的位置已知,使用跟踪微分器,可以预测出目标在下一帧图像中的位置,然后再使用SSDA算法,在预测位置的邻域内进行搜索,从而获得目标的准确位置。仿真实验证明基于跟踪微分器的模板匹配算法减少了搜索位置,提高了算法的效率,同时也克服了传统的卡尔曼滤波需要目标运动模型已知的缺点。

火炮发射时,身管内膛承受的火药气体的烧蚀、冲刷和弹丸的冲击、摩擦,会导致内膛的烧蚀和磨损。内膛严重磨损主要集中在膛线起始部和炮口部。烧蚀磨损是造成火炮射击精度偏差的主要原因之一。改善内膛和弹带结构,正确执行勤务规定,合理选择火药种类、装药,降低身管温升是减少内膛烧蚀的重要措施。提出了运用等离子增强化学气相沉积法、电火花表面强化法和先进喷涂法处理火炮身管内膛的原理,并进行了理论分析。此项技术运用于处理火炮身管内膛为类似技术的移植。该技术既可作为身管制造中的预处理工艺,也可作为一种修理手段修复轻度磨损的身管。

实现对大型移动复杂装备的完整实时在线状态监测是一个非常有意义的研究课题。对用于大型装备局部状态监测的系统特点进行了描述,指出了其局限性;将传统的完整状态监测系统归纳为集中式完整状态监测系统,并依据装备端检测装置功能结构的不同,将集中式完整状态监测系统分为三类,指出了灰匣子系统的优势,以及在现有大型移动复杂装备上应用的难点。在对各类系统进行分析比较的基础上,提出了适用于现有复杂装备的分散式完整状态监测系统,对系统的基本思想进行了阐述。实例说明,该系统适于对现有复杂装备的完整状态监测。

火箭炮交流伺服系统是复杂的变负载、大功率系统,其控制系统的参数变化大,采用单一的PID控制算法很难取得较高的控制品质和控制精度。根据CMAC控制鲁棒性强和可靠性高,以及PID控制器功能简单、便于使用及在各种不同工作条件下保持较好工作性能的特点,提出了CMAC神经网络与PID结合的复合控制策略。在Matlab中进行计算机仿真,结果表明了该控制策略的有效性和实用性。

针对灰靶贡献度理论存在的缺陷,提出了一套改进方法,即通过将以自然树为元素的贡献目标序列改进为以靶心度值为元素的贡献参考序列,解决了贡献度的不确定性问题。贡献度值的准确程度与所选同类方案以及影响因素的全面性均有关系。此外,还必须准确确定各性能指标的极性。通过武器系统分析的具体实例验证了改进的灰靶贡献度技术的有效性和实用性。

自行高炮中原有提供炮塔方位角的机构主要不足是传动链较长,传动空回较大,难以保证瞄准线的独立精度。将炮塔方位角测量装置直接与炮塔大齿圈啮合,并且其内部采用了双片齿轮消隙技术,因而可以为稳定跟踪伺服系统和火控系统等提供高精度的炮塔方位角。炮塔方位角测量装置由精密传动机构和角位移测量仪组成,其主要功能是可以机械调零、按系统同步信号进行采集并输出炮塔方位角。通过分析相关试验数据,可以看出高精度的炮塔方位角有助于提高系统对目标的探测精度和截获概率。

以某新型机枪枪架弹性变形较大、射击精度较低为背景,以枪架质量为控制目标函数,利用有限元优化分析软件对该枪枪架的结构参数进行了优化设计,使枪架的变形减小、稳定性提高。并对结构优化前后整枪的固有特性和响应特性进行了仿真计算与对比分析,说明结构修改后,武器的射击频率与固有频率的匹配更加合理,连发射击时的射向一致性有了大幅度提高,更好的实现了机枪射击时的动态稳定性。所得结论对于枪架结构参数改进、机枪射击精度的提高具有理论参考价值。

为了提高车载火炮系统射击稳定性,基于动力学仿真和优化方法进行后坐稳定性和复进稳定性优化研究。采用多体系统动力学建模理论和方法建立全炮系统动力学模型,结合优化设计理论和方法,建立车载火炮射击稳定性优化模型。采用遗传算法,对火炮系统的射击稳定性进行结构参数和动力学参数的优化。优化结果表明,优化后车载火炮系统的射击稳定性得到很大提高,同时也验证了优化模型的正确性和优化算法的可靠性。

某型火箭炮已不能适应现代条件下的作战需求,需要进行全面改进。笔者试图采用相对效能模型、层次分析法以及模糊数学的有关方法对该炮改进前后的效能进行对比分析,计算该炮改进前后的效能倍增关系。根据计算结果可以看出:按初步论证方案对该火箭炮进行改进后的效能是原炮的7.23倍,武器系统全寿命周期费用是原火箭炮的3.90倍,效费比是原来的1.85倍,这说明按初步论证方案对原火箭炮武器系统进行改进是必要的。

自行火炮导航系统装备火炮后必须经过标定才能使用。标定过程是为了得到导航系统的安装误差和里程系数。标定过程是通过跑车试验来完成的。在标定试验中得到的安装误差和里程系数是否准确将直接影响导航精度。影响标定的误差源包括与行驶里程不相关的误差源和与行驶里程相关的误差源。跑车试验数据表明,导航系统在每个点的定位精度都在0.2%(所行驶里程)以内,标定结果满足导航精度要求。

利用卧式后坐装置、磁电式速度传感器、测量放大器、瞬态波形记录仪及计算机组建了一套水下发射装置后坐能量测试系统。利用该系统分别在陆上和不同水深(0.75、5、10、15和20m)的状态下,对水下发射装置的后坐运动参数进行了测试,得出了后坐能量随水深的增加而增大、而后坐距离随水深增加而减小的变化规律。利用最小二乘法,建立了水下发射装置后坐能量随水深的变化规律模型,并通过实验对该模型作了进一步验证,并对测量结果的不确定度做出初步分析。

针对某火炮随动系统的故障诊断问题,构建了一种集故障检测技术与专家系统为一体的在线故障诊断系统。它由运行在PC计算机上的在线故障诊断专家系统和由嵌入式PC104计算机组成的数据采集处理系统组成。在线故障诊断专家系统是随动系统故障诊断的核心软件。它根据数据采集系统发送来的随动系统故障现场数据,模拟随动系统专家解决问题的方法,找出故障部位并给出维修建议。实践表明该系统提高了随动系统故障诊断的效率和正确率。

针对某智能诊断系统中的故障信号检测联机获取问题,采用串行通信接口,实现了动态检测数据的实时通信传输。上位机智能诊断系统控制下位机调理板采集被检测系统的信号并转换为数字格式,通过通信板传到上位机,然后进行数据分析和故障诊断。介绍了系统的组成结构和联机数据通信、诊断过程,给出了实例程序。有效地解决了智能诊断系统动态检测数据的实时获取。

在故障诊断中,传统专家系统无法快速获取测试数据,故障定位只能依靠经验知识,故障的定位速度很低。武器各分系统预留的检测接口包含了电子设备的电压、电流及自检数据等重要参数。专家系统获取这些参数后,经过综合分析,把故障定位到电路板级或不可再分的单体,同时给出需要更换的电路板或单体在备件库中的位置,达到快速维修的目的。将在线检测引入专家系统能简化操作人员的测试操作,极大提高故障定位的准确度和速度。

针对实际作战的特点,采用系统有效性分析方法,考虑作战双方的对抗,结合兰切斯特方程,将轻武器系统的系统、环境和使命三要素结合起来,建立了用于分析枪械作战效能分析的评估模型,给出了在对抗条件下的枪械动态作战效能评估方法,避免了以往静态效能评估和动态评估的局限性,使作战效能评估更加具有广泛性、灵活性和合理性。并选用3种不同的枪械,进行了实战模拟验算,对比分析了不同枪械在作战过程中的作战效能,计算结果说明了所建模型的正确性和实用性。

武器装备的保障在战争中的地位越来越突出。武器系统综合保障要求在装备研制的同时,同步规划和考虑保障系统建设,以保证其尽快形成战斗力。舰炮武器系统的综合保障应重视以下几点:尽快制定并明确舰炮的保障性通用要求;重视研制保障资源;探索保障性要求的试验考核方法;定期进行装备完好性评估。阐述了对舰炮武器装备综合保障的发展背景和工作内涵。并对其现状和存在问题进行了分析。