定性分析了火炮首发射弹偏差的误差源,就引起首发射弹偏差的火炮射角和弹丸初速两大主要因素进行了理论探讨和试验分析。对某130mm加农炮首发炮弹火炮跳角的试验数据进行了数学期望的参数检验。通过检验,后续各发射弹与首发射弹的跳角相差很小,首发射击后影响火炮跳角的主要因素并没有改变,因此可以认为引起弹丸射角变化的因素不是造成首发射弹偏差的主要因素,从而排除了引起首发射弹偏差的一个误差源。对首发与后续各发射弹的弹丸初速偏差作了配对检验,认为弹丸初速偏差是产生首发炮弹射程偏差的主要原因。

整箱装填式防空火箭炮和单管装填式防空火箭炮都是采用箱式发射的较好方案。采用多目标、多属性评价分析方法——AHP法对两种方案进行计算分析和综合评价,更具有全面性和科学性。介绍了两种箱式防空火箭炮方案的特点,阐述了AHP法的原理和步骤。通过建立防空火箭炮的评价指标体系,应用AHP法计算各层因素的比较矩阵和权重值,并进行一致性检验,最终确定出方案层相对于目标层的权重矩阵,得出了单管装填式防空火箭炮总体方案更适于防空指标要求的结论,为火箭炮具体结构设计提供了理论支持。

将弹丸、后坐部分和发射药组成的火炮试验装置看作是一个自由后坐的质点系,利用质点系动量定理和动量守恒定理,建立了火炮射击过程中后坐部分的运动方程,根据数值分析计算得知:当膛底压力达到最大值时,爆破片被剪切,使火炮在膛内时期即开闩排气,对火炮产生向前的强大推力,从而减小火炮后坐力。试验结果表明:与传统后膛火炮相比,弹丸炮口速度基本保持不变,而后坐力却降低了50%以上。这种火炮发射方法在解决火炮威力与机动性这对矛盾上,开辟了一条新的技术途径。

介绍了电热化学炮的基本原理、关键技术及特点,针对电热化学炮的战术技术需求,分析了其有效功率、可靠性、生存性、操作性、维护性及威力特征6个战术技术指标,利用AHP方法建立了电热化学炮的评价指标体系,并以30mm电热化学炮为例进行了综合评价,获得了各项技术指标的权重,结果表明30mm电热化学炮的综合性能优于传统火炮。

对于大口径火炮而言,在弹丸装填过程中弹带难免受到磕碰,严重的磕碰会使弹带的闭气性能下降,影响火炮的射击密集度。通过理论研究和实验测试相结合的方法分析了某大口径火炮装填过程弹带磕碰的形成机理,针对输弹速度越高、弹带磕碰越厉害的现象,提出了减少弹带磕碰的方法和措施,在强制输弹阶段采取了2级速度输弹方式。经过试验验证,较好地解决了弹带磕碰问题,保证了火炮射击密集度的稳定性。

随着机枪质量的大幅度降低,机枪的动态特性是否合理成为影响武器射击精度的主要因素。通过分析某型机枪载荷谱,以机枪质量最小为目标函数,机枪低阶固有频率和枪架架杆结构尺寸为约束条件,建立了机枪结构动力优化的数学模型,利用一阶优化方法,对枪架结构参数进行了优化设计。动态仿真结果表明,优化后的机枪动态特性得到有效改善,降低了射击时枪口点的响应,有利于提高机枪的射击精度。该方法避免了机枪动力学修改的盲目性,对于现代机枪设计具有一定参考价值。

为处理高速实时信号,利用分布式算法对FIR滤波器的硬件实现进行了探讨。在数乘累加运算的理论上,对分布式算法的串行、并行和串并结合的FPGA硬件实现方法进行了研究。结合FPGA查找表结构,兼顾资源及运行速度的要求,用串并结合的方法设计了16阶常系数FIR滤波器,并在QuartusII4.1下进行仿真,仿真结果证明了该算法的有效性和实时性。该方法较用乘法器实现的直接FIR滤波有处理速度快,占有资源小的优点,在处理实时信号方面有较大的实用价值。

给出了计算惯性导航系统定位坐标的简化公式,推导出了计算定位误差的数学模型,比较了战车沿直线、矩形及三角形3种特殊路径行驶情况下从一点到另一点绝对定位误差之间的关系,根据战车复杂行驶路径可以用小的直线段和小的三角形、矩形等特殊线段组合的特点,得出了在战车起止点确定的前提下惯性导航系统绝对定位误差与路径形状无关的重要结论,为制定科学严谨的惯性导航系统定位精度考核方案提供了理论依据。

为提高火炮在水下发射的初速,水下炮炮口设有挡水板,发射时挡水板改变了膛内弹丸的受力状况。通过水下炮发射时弹丸膛内的受力分析,考虑射弹前方压缩空气形成的激波压力,结合经典内弹道理论,建立了水下炮内弹道模型。以某口径水下炮发射为例进行了数值仿真,得到水下炮的膛压和速度曲线,与传统火炮对比,变化趋势基本一致,但膛压略有增大,初速有所减小;仿真还得到水下炮弹前激波压力曲线,仿真结果与实验结果吻合。

OpenGVS是高层3DAPI,同时也是实时3D视景管理软件。以某型自行高炮武器系统综合训练系统为背景,基于先进虚拟现实和视景仿真软件MultigenCreator和OpenGVS,设计并实现了三维视景仿真。该视景软件系统由视点切换与控制、模型位置与姿态控制、网络通信、特效生成和碰撞检测五大模块组成,利用MultigenCreator进行三维环境建模,通过OpenGVS进行模型的驱动,实现了网络通信、模型计算、行为控制、碰撞检测和场景显示等功能,为模拟训练提供了逼真的近似实战的三维战场环境。介绍了视景系统的框架、功能描述及运用OpenGVS实现防空战斗场景三维显示和交互的模块化分层设计。

某新型高炮火控系统难以长时间开机进行操作训练,利用导控台和操控台分离方案构建火控系统半实物仿真平台,用多下位机实时响应平台上254个按键、旋钮操作动作。多下位机通过桥接板与操控台主控机串口通信实现纵向互连,利用桥接板上双端口RAM达到横向互通。系统软件用4个线程实现目标命中问题实时解算、TV战场环境仿真、PPI战术诸元显示和多下位机的实时数据交互。平台能完全脱离实装进行火控系统全科目训练和成绩实时评判,设计方案可作为其他仿真系统设计参考。

外能源超高射速转管炮所需驱动功率巨大,存在武器适用性问题。为了降低对外部能源的需求,经过分析动力学方程,发现机心组最大加速度直接影响驱动功率,进而提出取消斜直线段,增加过渡段角度的方法降低机心组驱动功率。计算结果表明,改进后曲线可以降低机心组驱动功率56.82kW,同时可改善机心机体以及曲线槽撞击条件。

传统伺服系统的控制方法复杂,响应速度慢,而外部干扰对系统性能产生很大的影响,降低系统的跟踪精度。通过分析伺服系统结构,根据最优控制理论,利用最小值原理设计二次型性能指标下的最优控制器,使系统性能指标最优,且提高系统快速响应性,实现在最短时间内跟踪目标的目的;同时,针对外部干扰的影响,应用干扰观测原理设计干扰观测器,以减小或消除外部干扰对系统性能的影响。通过仿真表明,该方法既满足伺服系统的跟随特性,又具有很好的抗干扰能力。

当前火炮驻锄在炮位上的固定方式有放入式和打入式两种类型,但均存在构筑驻锄坑困难的问题。通过驻锄板架采取挖掘机铲斗原理设计斗齿和前侧筋板;驻锄尾板采取整体形式;驻锄尾板与驻锄基座底板采取合理的夹角等,使火炮驻锄具有自插入能力高,土壤比压低的特点。通过全炮战斗状态受力分析、驻锄战斗状态受力分析、驻锄强度校核及土壤比压计算等主要受力分析及试验结果表明,该驻锄适用于大中口径自行火炮,既能提供一个稳定、可靠的大后坐力火炮射击平台,又能便于火炮迅速、隐蔽地占领阵地。

介绍了数传接收机自动检测设备的设计。根据对被测对象的测试需求分析,所有测试资源均采用GPIB程控仪器设备;火力系统模拟器用于模拟产生火炮送给数传接收机的各类反映火炮设计参数的模拟信号;测试资源的调度管理、测试过程的控制、测试数据的管理和被测对象的故障诊断都是靠软件实现的。该设备采用了硬件平台、软件平台和故障诊断平台的模式,具有自动化程度高、通用性和扩展性强等优点,重点介绍了设备故障诊断的方法。应用该设备可以完成对数传接收机的出厂调试和修理厂定检维修等功能。

在城市中的复杂路况下,应用模糊逻辑获得精确的定位结果实时性和准确性都很高。在介绍了传统模糊逻辑地图匹配算法的基础上,针对传统算法需要人为设定模糊隶属函数的不足,提出自动产生模糊隶属函数的方法,克服了传统模糊逻辑算法中隶属函数的人为主观性,提高了系统的灵活性和鲁棒性,并且该算法可以离线训练以保障实时性的要求。给出了输入权值的适应性计算方法。最后结合某型号火炮车辆惯性导航系统,通过实际跑车试验证明,该改进算法提高了匹配正确率,在各种复杂路段也可以匹配到正确道路。

命中精度测量是检验射击类武器弹药性能的重要手段。为了满足轻武器研制中距射击点1000m处测量命中精度的要求,在总结现有命中精度测试方法的基础上,探索了3种非接触命中精度测量方案(半导体光电器件阵列、PSD交汇和CMOS交汇),并着重分析了线阵CMOS相机交汇方案。实验结果表明:两台线阵相机形成的光幕相互交叠,构成垂直于水平面的交汇测量靶面,外触发同步采集图像,可实现对弹丸过靶坐标的分析。该方案可以取代纸靶、网靶、板靶和声靶等命中精度测量方法,有广泛的应用前景。

为了提高知识的利用效率,探讨了将数据库技术和面向对象技术结合的故障诊断专家系统知识库管理方法。提出了在Windows环境下基于ADO的面向对象知识库管理方法。结合诊断设备的实际情况,按照设备层次结构将故障诊断知识组织成树状结构并存贮于关系数据库;构造了用基于ADO类数据库访问的知识对象类来表示和访问知识,给出了使用SQL的知识库一致性和完整性检查的实现方法。该方法在实际知识库管理系统维护过程中能够检测出知识节点冗余、规则矛盾、节点缺失等问题,取得了令人满意的效果。

移动复杂设备远程故障诊断底层智能网络是整个远程故障诊断系统的关键和基础。抓住"信息"这一远程故障诊断系统的驱动因素,介绍了远程故障诊断系统,并界定了远程故障诊断系统的底层智能网络。深入分析了远程故障诊断系统的发展特点,指出远程故障诊断系统的发展呈现出通用性与差异性并存、明显的不平衡性、嵌入式技术优势明显以及底层向网络化方向发展的特点,针对移动复杂设备,指出了其底层智能网络的重要性,并对相关技术与面临的问题进行了讨论。

针对某武器系统的故障诊断问题,建立了一种融合经验诊断、在线诊断和原理诊断为一体的智能故障诊断系统。该系统由工业控制计算机(上位机)与以嵌入式PC104计算机为中心的数据采集处理系统(下位机)组成。下位机采集和处理武器系统关键设置点的现场数据,上位机的智能诊断系统根据下位机采集的现场信息,应用故障诊断专家系统进行故障诊断和定位。智能诊断系统根据某武器系统的层次结构和可靠性工程中的故障树分析法建立该武器系统的基于层次模型的故障分离树,利用综合框架表示诊断知识,采用正、反推理相结合的诊断策略进行推理。现场测试表明该智能诊断系统提高了某武器系统故障诊断的准确度和速度。

从系统效能的基本定义出发,总结了国内外关于系统综合效能评估的研究现状;指出了当前综合效能评估技术研究中存在的问题以及在实际效能评估中应考虑的问题;给出了一种基于模型化方法的弹炮结合系统综合效能评估体系框架,并对弹炮结系统综合效能技术未来的发展趋势进行了探讨。

<正>~~