舰炮武器系统在线监控技术研究
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舰载火箭炮伺服控制系统设计摘要:本文介绍一种舰载火箭炮伺服控制系统,基于PID控制算法,叠加前馈控制器输出提高控制系统的响应速度,根据fuzzy控制动态调整PID的比例、积分、微分参数保证控制系统的稳态精度,减小系统超调量,该控制系统具有稳定性高、响应速度快、精度高、安全性高等特点。
关键词:伺服控制;PID;fuzzy控制;前馈1.引言火箭炮是舰船武器系统的重要组成部分,火舰炮的控制精度和响应速度直接影响武器系统对目标的打击精度。
舰船武器系统主要包含火控、光瞄、火箭炮、时统等分系统,各分系统通过时统中断对时,火控台则控制各分系统协同工作,确保同一中断周期内的各分系统的数据时效性。
火控台接收光瞄设备提供的目标历史位置、弹道和海况信息解算出发射方位角、俯仰角等信息,火箭炮根据火控台提供的角度信息控制伺服调转。
1.火箭炮控制系统组成和工作原理火箭炮伺服系统分为主控模块、伺服驱动器、采样模块、安全监控模块、发射装置等,主控模块用于接收时统中断和火控台的角度指令,并控制伺服驱动器驱动发射装置调转至目标角度。
采样模块采集发射装置角度,将角度反馈给主控模块。
在调转过程中,安全监控模块实时监控发射装置状态信息,在装置过冲、过载等异常情况下,控制伺服驱动输出抱闸信号,急停发射装置。
火箭炮控制系统组成如图1所示。
图1火箭炮控制系统组成本文讨论的舰载火箭炮使用场景主要如下:1)接收火控台瞄准指令,火箭炮需要快速瞄准静态目标,等待火控台进一步指令;2)接收火控台预瞄准指令,火箭炮预调转至目标附近,根据火控台后续伺服调转指令,动态跟踪目标的运动。
根据以上使用场景,1.控制系统模型传统的PID算法难以同时满足控制系统的动态和稳态特性,为了同时保证火箭炮的响应速度和稳态精度,伺服系统控制模型采用基于PID的fuzzy+前馈控制。
PID控制用于保证火箭炮的稳态跟踪精度,模糊控制和前馈提高火箭炮的响应速度,控制模型结构图如图2所示。
船舶智能监控系统的技术架构在当今的航运领域,船舶智能监控系统正逐渐成为保障船舶安全、提高运营效率的关键技术手段。
这一系统的技术架构涵盖了多个层面和组件,通过协同工作,实现对船舶的全面、实时、精准监控。
船舶智能监控系统的感知层是获取信息的基础。
在这一层面,各类传感器发挥着重要作用。
例如,安装在船舶各个关键部位的压力传感器,能够实时监测船体结构所承受的压力,从而及时发现潜在的结构损伤。
温度传感器则密切关注船舶动力系统、电气设备等的温度变化,防止过热引发故障。
还有速度传感器、位置传感器等,分别负责采集船舶的行驶速度和地理位置信息。
除了物理传感器,图像采集设备也是感知层的重要组成部分。
高清摄像头分布在船舶的甲板、机舱、驾驶舱等区域,为监控系统提供直观的视觉信息。
这些摄像头不仅能够实时捕捉船舶周围的环境状况,还能对船舶内部的设备运行状态和人员活动进行监控。
数据传输层在整个技术架构中起到了桥梁的作用。
它负责将感知层采集到的大量数据快速、稳定地传输至处理和分析层。
在现代船舶上,通常采用有线和无线相结合的传输方式。
有线传输具有稳定性高、传输速度快的优点,适用于船舶内部关键设备之间的数据传输。
而无线传输则为移动设备和远程监控提供了便利,使得船舶与岸基控制中心之间能够保持实时通信。
为了确保数据传输的可靠性和安全性,船舶智能监控系统通常采用多种网络协议和加密技术。
例如,TCP/IP 协议用于保证数据的有序传输,而SSL 加密技术则用于保护数据在传输过程中的机密性和完整性。
此外,还需要建立有效的数据缓存和纠错机制,以应对可能出现的网络中断或数据丢失情况。
处理和分析层是船舶智能监控系统的核心部分。
在这里,接收到的海量数据被进行筛选、整理和分析。
首先,数据清洗技术会去除掉噪声和无效数据,确保后续分析的准确性。
然后,通过数据融合算法,将来自不同传感器和数据源的数据进行整合,形成一个全面、统一的船舶状态视图。
在数据分析方面,运用了多种技术和方法。
IETM技术在舰炮武器装备维修保障中的应用研究与实现作者:刘志伟张凌海来源:《科教导刊·电子版》2020年第09期摘要为提高舰炮武器装备维修保障能力,引入IETM技术开发交互式系统。
针对舰炮武器装备维修保障的实际需求,梳理和分析系统数据模块,完成IETM设计,分析了系统关键技术。
关键词舰炮武器装备 IETM 维修保障应用中图分类号:TN972 文献标识码:A近年来海军遂行多样化任务日趋繁重,对于舰炮武器装备快速、精确、便捷的维修保障需求越来越高,依托厂家和机构培训难以快速培养舰炮武器装备操作使用人员岗位任职能力;依托维修技术人员对舰炮武器装备维修保障的传统方式已难以满足现阶段装备维修保障要求,急需一种能及时保障装备维修、辅助岗位人员培训,提升舰炮武器装备维修保障能力的设备。
从当前的技术手段和发展前景来看,将IETM技术引入装备维修保障过程能有效解决这些问题。
1 IETM技术简介IETM是美国国防部提出的CALS战略性计划的一项重量级支撑技术。
它是以数字形式存储,采用文字、图形(或模型)、动画、表格和音视频等形式表现,以交互方式提供装备基本原理、操作使用和维修等内容的技术出版物,具有数据模块集成化、展示风格多样化、交互性实时友好、信息访问便捷、数据信息可维护性强等突出特点。
IETM技术应用于舰炮武器装备维修保障中,可有效提高舰炮武器装备维修保障的信息化水平,满足舰炮武器装备维修保障在当前复杂多样的信息化战场环境中的军事需求,在一定程度上提高了人员训练、装备使用及维修,以及后期有关技术资料的管理等方面的效益与效率。
2舰炮武器装备维修保障中IETM数据模块分析舰炮武器装备是集机、电、液于一体的技术密集型复杂装备,这里参考GJB6600和S1000D标准,把舰炮武器装备IETM中的数据分为装备原理、操作使用、维护保养、维修、考核、技术资料、备品工具和系统管理等八大信息数据模块。
各模块通过结构树导引、全文检索和超链接处理等形式完成数据信息快速全面检索,通过三维场景实现人机交互。
舰船稳性实时监测系统研究与设计
陈启楠
【期刊名称】《舰船科学技术》
【年(卷),期】2011(033)B08
【摘要】根据当前海军装备发展形势以及信息化系统的功能需求,在已有船体应力监测系统的基础上,设计了稳性实时监测系统。
全系统按照通用标准设计,既可以独立运行,监测舰船稳性情况,也可作为上层系统的子系统使用。
其中,数据采集部分采用现场总线控制网络技术,使用工业数据采集模块,建立了实用性很强的数据采集控制系统。
同时,为能与其他系统进行数据交换,设计并建立了公共数据库,用于存储相关数据。
在稳性计算部分中,针对军舰稳性计算精度及效率要求很高的特点,提出了一种适合大纵横倾角耦合情况下求解稳性的计算方法。
【总页数】4页(P39-42)
【作者】陈启楠
【作者单位】中国舰船研究院,北京100192
【正文语种】中文
【中图分类】U661.22
【相关文献】
1.基于DDE技术的船舶液舱装载状态及稳性的实时监测系统设计
2.舰船稳性实时监测系统研究与设计
3.规则波浪中舰船纯稳性丧失计算研究
4.基于动稳性衡准的舰船稳性预报研究
5.水面舰船初稳性高指标要求研究
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一种远程船舶动态监控系统的研究与展望0 引言船舶自动识别接收系统(Automatic Identificati-on System)AIS是集现代通信、网络和信息技术于一体的多门类高科技新型航海助航设备和安全信息系统[1],已陆续安装在各类船舶上。
船用AIS既要保证船舶航行的安全性,避免和其它船舶发生碰撞事故,维护航行水域交通的有序性,又要保证船舶活动的隐蔽性和保密性,在编队运动时,还要保证编队内船舶间的交通管理和组织指挥顺畅。
AIS是在VHF海上移动频段传输数据,广播距离有限。
但是随着中国海军走向深蓝,远洋航行任务增多,为保证船舶的远洋航行保障能力,加强船舶的远海域动态监控变得刻不容缓。
卫星AIS与远程与识别跟踪系统(long range identification and tracking ,LRIT)都可用于远海域动态监控,但它们在船舶上应用存在局限性。
本文基于对卫星AIS以及LRIT在船舶远洋航行动态监控中应用情况及局限性的分析,结合北斗系统与AIS的功能特点,构想了北斗AIS的逻辑结构,并对其优势进行了探讨和分析。
1 卫星AIS系统1.1 卫星AIS的概况卫星AIS是一种船舶定位技术,通过低轨道的卫星接收船舶发送的AIS报文信息,卫星将接收和解码AIS报文信息转发给相应的地球站,从而让陆地管理机构掌握船舶的相关动态信息,实现对远洋海域航行船舶的监控[3]。
从概念上讲,卫星探测AIS即使用一颗或者多颗低轨道的卫星(卫星轨道高度在600km到1000 km),在这些卫星上面搭载AIS收发机来接收和解码AIS报文并将信息转发给相应的地球站,从而让陆地管理机构掌握船舶的相关动态信息[4]。
卫星AIS系统主要用于传输AIS报文信息,以短消息数据传输为主。
且运行卫星数量较少,属于低轨小卫星系统。
从小卫星提供的通信业务来划分。
卫星AIS属于非实时通信系统。
系统对船舶位置的覆盖不是一直持续的。
要实现系统全球范围的覆盖并保证一定数量地球站的使用,有必要使用存储转发技术来传输AIS数据。
舰炮武器系统海上动态精度试验可行性探讨I. 引言A. 背景:舰炮武器系统的重要性B. 目的:探讨海上动态精度试验的可行性C. 研究问题:如何在海上环境下进行舰炮武器系统的动态精度试验II. 文献综述A. 舰炮武器系统的发展历程B. 舰炮武器系统的试验方法与技术C. 海上环境下的试验可行性评估III. 海上环境下的舰炮武器系统试验可行性评估A. 海上环境对舰炮武器系统试验的影响B. 海上环境下的试验风险评估C. 海上环境下的试验安全措施IV. 海上动态精度试验设计A. 设计准则与标准B. 实验样本及标准化流程C. 试验场地与试验工具V. 结论与未来展望A. 海上动态精度试验的可行性B. 海上动态精度试验的研究意义与价值C. 推广应用与未来研究展望VI. 参考文献第一章节是论文的引言,主要包括论文的背景、目的与研究问题。
I. 引言A. 背景舰炮武器系统是现代海军作战武器装备的重要组成部分,其在近距离的海上作战中发挥着至关重要的作用。
为了确保海上作战部队的作战能力,需要对舰炮武器系统进行精度试验,以提高其击中目标的精确度。
当前,海上试验大多数针对舰炮武器系统的射程精度和静态精度,但是海上作战环境不断变化,其动态环境对舰炮武器系统的精度提出更高的要求。
因此,在以往海上静态精度试验的基础上,进行舰炮武器系统的动态精度试验是当下的研究热点与难点。
B. 目的本文的主要目的是探讨海上动态精度试验的可行性。
主要研究如何在海上环境下进行舰炮武器系统的动态精度试验,为海军部队提供精度试验标准和技术支持。
C. 研究问题本文的主要研究问题包括:1. 如何在海上环境下进行舰炮武器系统的动态精度试验?2. 海上环境会对舰炮武器系统的精度试验产生什么影响?3. 如何评估海上环境下试验的可行性和安全性?4. 如何设计适合海上环境下的动态精度试验流程和工具?通过对研究问题的深入探讨,本文旨在为提高舰炮武器系统的作战效能提供参考和指导。
水面舰艇指控系统原理水面舰艇指控系统是一种用于控制舰艇航行和作战的重要系统。
它通过集成各种传感器和控制设备,实现对舰艇的全面监测和指挥。
本文将对水面舰艇指控系统的原理进行介绍。
水面舰艇指控系统的核心是集成控制系统,它由雷达、声纳、光电传感器等多种传感器组成,可以实时监测舰艇周围的环境和目标。
这些传感器可以探测到敌方舰艇、飞机、导弹等潜在威胁,为舰艇提供全面的情报支持。
除了传感器,水面舰艇指控系统还包括武器控制系统和信息处理系统。
武器控制系统可以根据传感器提供的情报,对敌方目标进行跟踪和攻击。
信息处理系统则负责整合和分析传感器数据,为指挥员提供决策支持。
水面舰艇指控系统的工作原理可以简单概括为:传感器探测目标→信息处理系统分析数据→指挥员下达指令→武器控制系统执行打击。
当敌方目标进入舰艇的作战范围时,传感器会自动探测目标并传输数据给信息处理系统。
信息处理系统会对数据进行分析,并生成目标跟踪信息和威胁评估报告。
指挥员根据这些报告作出决策,下达打击指令。
武器控制系统根据指令对目标进行跟踪和攻击,确保舰艇的安全。
水面舰艇指控系统的原理是基于先进的信息技术和控制技术,它可以提高舰艇的作战效能和生存能力。
通过集成各种传感器和控制设备,水面舰艇可以实现对空中、水面和水下目标的全面监测和打击,有效应对各种复杂作战环境。
总的来说,水面舰艇指控系统是一种集成化的控制系统,它可以提供全面的情报支持和指挥控制能力,提高舰艇的作战效能和生存能力。
水面舰艇指控系统的原理是基于信息处理和武器控制技术,通过传感器、信息处理系统和武器控制系统的协同作用,实现对敌方目标的监测和打击。
随着科技的不断发展,水面舰艇指控系统将会更加智能化和自动化,为海军的作战行动提供更强大的支持。