外军军用桥梁发展扫描
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第9期(总第269期)城郴捅5诊洪2021年9月URBAN ROADS BRIDGES&FLOOD CONTROL成果应用D01:10.16799/ki.csdqyfh.2021.09.057三维激光扫描技术在城市古桥保护中的应用探讨——以渭源潯陵桥为例山岚[,张龙1,洪生辉2,马力鹤1,安德龙1,李凤娟1(1.甘肃交通职业技术学院,甘肃兰州730070;2.兰州交通大学,甘肃兰州730070)摘要:随着科技的发展,三维激光扫描技术在对建筑物进行数据采集工作中体现出一定优势。
甘肃省渭源县滝陵桥是全国独一无二的纯木质伸臂叠梁拱桥,因其高超的建构艺术和科学价值而久负盛名。
以渭源县潯陵桥为例,基于三维激光扫描技术对古桥进行点云数据的采集与处理,并依托点云数据对该古桥的数字化保护进行应用与探讨。
关键词:三维激光扫描;古桥保护;滴陵桥中图分类号:TB22;P208文献标志码:B文章编号:1009-7716(2021)09-0205-040引言城市桥梁作为城市交通的组成部分,是连接城市道路的重要纽带。
中国是桥梁大国,在古代无论是建桥技术还是桥梁数量,都处于世界领先地位O 位于甘肃省渭源县的溺陵桥,是全国独一无二的纯木质伸臂叠梁拱桥。
2006年6月,渭源灌陵桥和兰州的标志性建筑物——黄河铁桥并列为国务院公布的第六批国家重点文物保护单位名单之中。
渭源潯陵桥是一座古典纯木结构卧式悬壁拱桥,俗称"卧桥",桥身全长40m,跨度29.5m,高15.4m,宽4.8m,始建于明代洪武年间,后遇洪水被毁。
1919年仿兰州卧桥再建成纯木悬臂式拱桥,后兰州“握桥”被毁,渭源潯陵桥遗世独立。
瀟陵桥所具有的高超建构艺术和科学价值在中国乃至世界桥梁技术史上都起着非常重要的承上启下的作用。
茅以升对滝陵桥的评价仅次于河北赵州同济桥IT。
因而,对渭源灌陵桥的保护工作意义重大。
本研究以渭源潯陵桥为例,应用三维激光扫描技术对该古桥进行数据采集与处理,得到濡陵桥高精度的三维点云数据,并对该古桥数字化保护应用进行探索。
无人战斗车:外军UGV无人地面车辆发展分析无人地面车辆(UGV,亦称机器人)是一种能够受控或自主完成复杂地形机动、辅助或取代人类完成特定作战,保障任务的无人驾驶地面机动平台,是信息技术与工业技术高度复合发展的产物,是人类传统作战行动在陆战场上的延伸。
发展背景无人地面车辆在近期的阿富汗战争和伊拉克战争中得到广泛应用,在未爆弹药处理、预警侦察,安全巡逻、战场救护、简易爆炸装置探测、探扫雷、城区辅助作战和后勤保障等很多战术作战领域发挥了重要作用,大大节省了人力,减少了伤亡。
各国从实战使用中充分认识到,在未来地面作战中,无人地面车辆将成为信息化装备体系的重要组成部分、减少人员伤亡的重要手段、提高战术精确打击能力的有力保证,尤其是在战术预警侦察方面,灵活机动,不怕牺牲的无人地面车辆能够深入危险地域和侦察盲区实施侦察,将逐渐成为地面战场战术信息获取和发布的重要装备。
航空航天预警侦察虽然可以在战略层次为军队制定作战计划提供支持,但却难以满足地面作战的战术需要,而无人地面车辆则可在战术层次为地面作战部队提供更为详尽的战场信息,成为提高战场态势感知能力的重要手段。
在未来作战需求的牵引下和信息技术发展的推动下,世界各主要国家目前都在大力开展相关技术攻关,使无人地面车辆呈现出方兴未艾的发展势头。
* E( D# Z" N, {: ?发展和应用现状美国(1)未来战斗系统无人地面车辆x美国陆军研制的无人地面车辆主要是属于未来战斗系统(FCS)的多功能通用,后勤机器人车辆 (MULE,亦译为“骡子”)和小型机器人车辆。
用于支援地面,空降突击作战的“骡子”的主体部分是2.5吨重的通用作战平台,平台上安装了用于进行徒步作战的中央控制装置和用于半自动作战和随从作战的自主导航系统。
“骡子”的6×6轮式通用作战平台的每一个轮子都装备有独立的铰接式悬挂装置,使其能跨越障碍物,并能在瓦砾和其他复杂地形中穿行。
自主导航系统能够对平台周边环境进行自动探测,对行走路线进行实时计划,根据复杂地形的特点对车辆进行控制,具备在较少人员直接干预下完成多种作战任务的自主作战能力。
三维激光扫描在桥梁检测中的应用摘要:截至到目前,我过在公路桥梁建设方面已经取得了很大的发展,已经建成了约83万座桥,另外,我国每年还有大约2~3万座桥正在建设。
但是在桥梁使用的过程中因为自然因素、超载问题、等桥梁结构会出现很多问题,影响桥梁的使用。
本文基于三维激光扫描在桥梁检测中的应用展开论述。
关键词:三维激光扫描;桥梁检测中;应用引言近几年来,三维激光扫描测量系统凭借集成化程度高、生产效率高、周期短、成果类型丰富和应用领域广泛等特点,受到测绘行业和用户的追捧。
目前,其主要部件都是国外生产,售价较贵,一定程度上阻碍了在国内的应用。
国内高新企业的加入加快了它的研发与生产进度,不久的将来,自主研发的三维激光扫描测量系统就能在测绘生产得以广泛运用,这将给我国社会经济建设、空间数据发展和测绘行业的更新换代带来深远影响。
1三维激光扫描测量系统具有的优势三维激光扫描测量系统的硬件主要由激光扫描传感器、航测相机、惯性导航系统、全景影像系统和差分定位系统(DGPS)组成,能够自动、快速、精确地采集空间三维数据。
具有受天气环境影响小、数据采集时间短、效率高、生产成本低等特点。
该系统具有以下5种优势。
1)是一种非接触式主动测量方法,受环境影响和限制较小。
2)与传统测绘相比较,通过差分定位系统(DGPS)控制工作可以大大减少,根据测区大小、精度要求只需要布设一个或多个GPS基准站。
3)采集速度快、测量精度高、外业作业工作量少,处理自动化程度高。
4)可以安全地对危险地区进行远距离、高精度的三维测量。
5)穿透性,基于多次回波原理,激光能穿透植被达到目标表面。
2三维激光扫描技术原理三维激光扫描技术于上世纪90年代中期逐渐发展成熟,其原理和全站仪测距测角的原理类似,不同点在于三维激光扫描技术采用非接触方式,通过发射高速激光束测量物体的表面信息,同时自动记录大量的密集点云数据,再通过计算可大面积、高分辨率地快速复建出被测物体的空间点位信息并构建三维模型,因此它又被称作为“实景复制技术”。
外军精确制导炮弹现状及发展趋势精确制导炮弹自诞生起,就以其惊人的作战效能、最小的附带损伤和弹药消耗,深受军事指挥员们的青睐,成为现代战争中武器装备的亮点。
近年来,随着科学技术水平的不断进步,精确制导炮弹的发展突飞猛进,其打击精度和毁伤效能又产生了质的飞跃。
精确制导炮弹概述精确制导炮弹的产生一般而言,火炮射程越远,弹着散布越大,命中精度也就越差。
同时,弹着散布受到许多因素的影响,像火药燃烧的速度、药温变化、药包的湿度,大气密度以及风向等等,甚至连炮弹顶入炮膛时所用的力量不同也会造成弹着散布的不同。
上世纪70年代初,为了有效克服传统火炮弹药的不足,真正提高炮弹的命中率,美军提出研制命中概率不低于50%,或精度在10米以内的精确制导弹药,精确制导炮弹的概念亦由此而来。
近年来,美国还发明了一种精确制导组件,加装到普通炮弹上,能使射击精度小于50米,这类炮弹被称为准精确制导炮弹。
1975年,洛克希德。
马丁公司获得美陆军发展炮射制导炮弹的合同,于80年代初研制出“铜斑蛇”155毫米半主动激光制导炮弹,使火炮具有了前所未有的精确打击能力。
对二战时期的炮兵而言,普通炮弹直接命中目标几乎是一个奇迹,但“铜斑蛇”却创造了奇迹。
前苏联获取了美国陆军研制“铜斑蛇”激光制导炮弹的情报后,为抗衡美国,决定由图拉仪器仪表设计局(KBP)负责研制相应的激光制导炮弹。
到了80年代中期,“红土地”152亳米半主动激光制导炮弹研制成功,并投入到当时还在进行中的阿富汗战争。
早期生产型的“红土地”炮弹性能并不稳定,几年之后,性能开始稳定成熟。
90年代之后,“红土地”成功出口到印度、伊朗、叙利亚、阿尔及利亚和斯里兰卡等国。
精确制导炮弹的分类从制导模式上主要分两大类:第一类是采用末端制导系统,如采用半主动激光寻的头的“铜斑蛇”和“红土地”。
激光半主动制导精度较高,缺点是目标指示器观察员易受攻击。
第二类采用全球定位系统,惯性导航系统在飞行中修正弹道。
国外军用移动通信的现状和发展趋势mc21st:目前国外军用移动通信研究的热点和发展趋势?张永忠:国外军用通信在移动通信系统方面发展很快,特别是美军,近几年来陆续出台了不少的研究开发计划,比如先后在GloMo(全球移动信息系统)、SUO SAS(小部队作战态势感知系统)、WIN-T(指战员信息网-战术部分)、Mosaic (多功能"动中通"、抗毁、自适应综合通信)、JTRS(联合战术无线电系统)等计划中开发新型通信体系结构以及相关技术。
1.GloMo计划(全球移动信息系统)GloMo计划是美国国防高级研究计划局(DARPA)4个国家规模的信息计划中的一个,旨在进一步通过利用商用部门开发的技术来提高指挥、控制、通信和计算机(C4)系统的先进性,从而来满足其未来国防移动信息系统中网络的灵活性、通用性和互通性的需求,内容涉及网络应用、自动组网和适应环境的无线电技术。
发展趋势:GloMo的一个重要思路是使计划的成果综合进商用产品,从而使下一代军事系统能以商用产品和业务为基础出现,涵盖了移动通信发展的前沿课题,并与第三代移动通信系统发展目标相吻合;其研究成果已成为一些后续计划的基础。
此外,Glomo计划及其子计划WING中研究的多跳分组无线网络(Ad hoc网络)等技术将是开发下一代战术互联网的基础。
2.SUO SAS(小部队作战态势感知系统)SUO SAS 是加固型多媒体网络,可在战场上传输包括话音、数据和全动态视频的综合信息,旨在开发一个综合的、大容量、LPD(低截收概率)的、采用多种波形、具有高数据速率和自组织组网能力的移动通信系统,以适应复杂地形的作战态势感知。
发展趋势:它代表了战术网络下一步发展的趋势。
它将把最先进的通信网络和信息管理技术集成在一起,这种组合技术可望为今后20年的战术通信系统奠定基础。
目前负责该系统第三阶段工程的开发组ITT于2002年2月完成了由70个单元组成的SUO SAS现场演示系统,预计下一阶段的工作包括缩小设备体积等。
外军联合作战装备保障特点及启示【摘要】20世纪90年代以来,世界上相继爆发了海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争等几场具有信息化战争特征的高技术局部战争。
本文分析了外军在近几场高技术局部战争中的装备保障特点,以及外军联合作战装备保障的发展变化,并探讨了其对我军联合作战装备保障的启示。
【关键词】联合作战;装备保障;特点;启示随着战争信息化程度的不断提高,联合作战已经成为信息化战争的重要作战形态。
近期几场高技术局部战争的实践表明,在未来信息化战场上的作战,将是多个军兵种综合运用各种手段在多维空间广泛实施的非线性一体化联合作战。
联合作战装备保障是对参战诸军兵种部队及其他作战力量实施的一系列装备保障活动,是联合作战行动的重要组成部分,是部队战斗力生成、保持、增强及再生的重要手段,它直接影响着作战的进程与结局。
1 外军联合作战装备保障的主要特点20世纪90年代以来,世界上相继爆发了海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争等几场具有信息化战争特征的高技术局部战争。
在这几场局部战争中,美军的装备保障对其联合作战的顺利实施发挥了重要作用。
1.1 以超前预置为要求,保障准备快速周密一是快速动员保障力量,增强保障的及时性。
在伊拉克战争中,美军启动了国家战争动员机制,并实施了全方位的快速动员。
战争准备阶段,美军除紧急动员了大量的海军预备役船只外,也征用了不少本国民间商船。
二是提前装备物资储备,增强保障的预见性。
美军在阿富汗反恐作战基本得手后,就开始向海湾地区运送和囤积作战物资。
到伊拉克战争开战前,美陆军在伊拉克周边地区预置了5个旅的装备,空军储备了多达6700枚“联合直接攻击弹药”。
三是快速实施物资投送,增强保障的时效性。
由于美军远离本土作战,战区资源匮乏,为解决装备物资供不应求的状况,美军除了依托其在海外的大型基地实施就近保障外,充分协调海空运输力量,加快装备物资和保障力量的输送。
1.2 以平战结合为重点,注重装备保障建设一是注重装备研制的保障性研究。
外军武器装备信息化建设对我军的启示武器装备信息化建设是一个大系统、大工程,包括具体武器装备建设、武器装备信息化建设理论和组织管理运行机制等问题。
20世纪90年代以来,世界各国尤其以美国为代表的军事强国武器装备的发展,已开始转变到运用现代信息技术提高智力和结构力的新阶段,在战争中发挥了巨大的作用,有力推动了武器装备信息化建设的迅速发展。
海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争以及伊拉克战争等局部战争的严酷事实告诉我们,研究外军武器装备信息化建设的思路,对我军加快武器装备信息化建设,接世界新军事变革的挑战,完成打得赢的历史使命,全面推进中国特色军事变革,具有重要的意义。
1外军武器装备信息化建设思路1.1以理论和需求为牵引,确立武器装备信息化建设的方向外军着眼于信息化战争特点与规律,加强以理论牵引武器装备信息建设的方向。
在战略理论方面,一系列新的战略构想相继出现,促使世界主要军事强国完成了冷战结束后的战略调整,由机械化战争形态下的军事战略向信息化战争形态下的军事战略转变。
在战役理论方面,信息作战、太空战、超视距远程打击、精确打击等作战理论相继提出并得到验证和实践,极大地改变了现代战争的面貌。
作战需求是武器装备发展的起始点,也是武器装备发展的原始牵引。
美国防部认为美军面临的未来战争是“网络中心战”,并决定以此牵引武器装备的发展。
确定军事能力需求,要对未来对手的当前发展和未来的军事能力做岀正确的判断和评估,并根据这些能力确定自己要拥有的作战力量。
例如:美国建立了比较完善的“需求牵引”武器装备采办机制,采办决策机构主要有3个:国防采办委员会、联合需求监督委员会和国防规划与资源委员会。
在这些委员会中都有作战指挥部门的负责人参加。
1. 2军民联手,最大限度提升武器装备信息化建设的进程美、俄、英等国军队为发展信息化武器装备,突出军民一体化发展,最大限度地吸取和利用民用资源,主要做法包括:在信息设施建设上,突岀军民兼容的发展思路;在信息技术开发上,加强与工业部门的交流合作,及时吸收社会上的最新信息技术成果;在人才培养上,强调尽可能地吸收和利用民间信息技术人才。
第4卷第11期2009年11月长春理工大学学报(高教版)Journal of Changchun University of Science and Technology (H igher Education Edition)Vol14 No111Nov12009军用数据链应用现状及其未来趋势李炎(安徽电子信息职业技术学院信息工程系, 安徽蚌埠, 233000)[摘要] 军用数据链技术是指一种采用无线网络通信技术和应用协议实现航空武器平台和陆基军用数据系统之间的数据信息交换, 从而最大限度地发挥军用系统效能的网络系统技术。
本文介绍了数据链技术的发展历史、定义、特点、功能, 分析军用数据链技术及其应用现状、发展趋势。
[关键词] 数据链; 军用数据链; 战术数据链[中图分类号] TN919 [文献标识码] A[作者简介] 李炎(1970—) , 安徽蚌埠人, 本科, 安徽电子信息职业技术学院信息工程系讲师, 研究方向为通信与信息工程。
本文主要针对数据链技术在军事领域的定义、特点、功能、应用现状及发展趋势进行分析。
一、军用数据链概述军用数据链在军事领域的应用越来越广泛, 军用数据链在军事上称为军用数据链, 下面从定义、特点这两个方面分析军用数据链。
(一) 军用数据链的定义军用数据链, 在美国称为TAD I L(Tactical Da - ta In2 form a tion L ink) , 在北约称为L ink, 是采用无线电通信装备和数据通信规程, 直接为作战指挥和武器控制系统提供支持、服务的数据通信与计算机控制密切结合的系统。
它不仅能实现机载、陆基和舰载军用数据系统之间的数据信息交换, 而且可构成点对点、一点对多点的数据链路和网状数据链路, 使作战平台的计算机系统组成军用数据传输、交换和信息处理网络, 为指挥员和战斗人员同时提供有关的数据和完整的战场态势信息。
(二) 军用数据链的特点军用数据链是一种面向作战应用的高度具体化的网络系统。
军用桥梁是为了保障部队克服江河、峡谷、沟渠等障碍而临时架设的桥梁,由上部结构(桥跨)和下部结构
(桥脚等)组成.当前外军装备的军用桥梁主要有冲击桥、舟桥、拆装式桥等。其主要特点是架设速度快、
结构简单、作业方便、抢修容易。在伊拉克战争中,军用桥梁为美英联军顺利克服幼发拉底河和底格里斯
河两大江河障碍,跨越大量壕沟,确保联军的快速突进立下了汗马功劳,深受联军的青睐。
冲击桥——铁甲滚滚越壕沟
冲击桥是一种由装甲车辆运载,在车内操纵机械装置、于敌火力下快速架设的单跨桥梁器材,又称强击
桥、装甲架桥车、坦克架桥车或架桥坦克.冲击桥主要用于伴随部队机动,保障坦克和装甲车辆在行进间快
速通过壕沟等障碍,具有防护能力强、架设速度快、作业人员少等特点,一般只需2—5分钟即可在沟渠障碍
上架设一座长约20米、承载能力达70军用荷载级的车辙式桥梁。
在伊拉克战争中,美英联军使用的“狼獾”冲击桥、M60冲击桥和“奇伏坦”冲击桥伴随部队铁甲滚滚,在
确保美英联军快速机动中发挥了重要作用,成为作战部队快速越过伊科边境大量防坦克壕沟和伊境内幅宽
较窄的沟渠的主力工程装备。当前,美、英、法、日、印等国军队均装备有冲击桥,其中美军“狼獾"冲击
桥是外军冲击桥的典型代表,车上装有21世纪部队旅和旅级以下作战指挥系统模块等数字化装备,是美
军数字化机步师的主干工程装备之一.其克障宽度24米,架设时间不超过5分钟,通载能力为70军用荷载
级,最高行驶速度达72千米/小时。
舟桥-—巨龙卧河渡天堑
舟桥是用以架设浮桥和结构门桥的成套制式渡河器材,具有陆上机动速度快、架设和撤收方便、受江
河水深和河幅影响较小等特点。当前,外军装备的比较典型的舟桥装备主要有带式舟桥和自行舟桥两大类.
带式舟桥的特点是舟和上部结构合为一体,架设速度快,劳动强度低,作业人员少;自行舟桥是将舟、
上部结构、运载车辆和水上动力推进装置合为一体的两栖专用车辆,其舟、车合一,入水为桥,出水为车,
机动灵活,车、桥转换迅速,单车入水展开车上的桥节即可成为漕渡门桥,多车相连可架成浮桥。有代表性
的带式舟桥有美军改进型四折带式舟桥、俄军ПП—91舟桥纵列、法军PFM五折摩托化浮桥、德军
FFB2000带式舟桥;自行舟桥的典型代表有德军M3自行舟桥、法军EFA前方渡河器材、俄军ПММ—2М
自行舟桥等。
舟桥通常自带跳板,架设浮桥和结构漕渡门桥都不需要构筑码头,易于部队实施多点快速渡河,能有
力保障部队和装备迅速克服宽大江河障碍。伊战前,美英联军重点配备了大量的舟桥装备,以备克服幼发
拉底河和底格里斯河天堑之需。在进攻巴格达的作战行动中,美第3机步师工兵旅在巴格达南部20公里处
的幼发拉底河大桥附近架起浮桥,保障了美军随后开进的3000多辆军车过河;英军皇家工程兵部队也在底
格里斯河上架起浮桥,使美军车队和物资能够通过浮桥源源北上,有力地保障了围攻巴格达的美军的后勤
补给,为联军攻克巴格达奠定了基础.主要战事结束后,为保障第4机步师的快速机动部署,美军第130工兵
旅等工兵部队又先后在提克里特附近的底格里斯河上架设了两座长达536米和586米的浮桥,这是第二
次世界大战以来在战区架设的最长的浮桥。这些浮桥恰似巨龙飞架两岸,使天堑变通途,确保了部队和补给
物资源源不断地输送到前方。
拆装式桥-—断桥残垣变通途
拆装式桥也叫装配式桥,是由预制金属构件组成,以简单件连接,用人力或机械架设,并能多次拆装
使用的成套制式桥梁器材.主要用于在战役、战术纵深和后方的中小江河、沟谷等障碍上快速架设交通线桥,
修复作战地域内及军用交通线上遭破坏的永久性公路和铁路桥梁。拆装式桥种类繁多,构件互换性好,单个
构件重量轻,克障宽度和载重量变化幅度大,适用范围广,一般跨径都在十几米到上百米,承载能力高达上
百军用荷载级。比较典型的拆装式桥有美军HDSB重型干沟支援桥和LOCB交通线桥、英军MGB中型桁
架桥和通用支援桥、瑞典FB48快速桥等。在伊拉克战争中,拆装式桥表现抢眼,如联军采用组合方便、
结构灵活的MGB中型桁架桥,在纳杰夫和巴格达南部幼发拉底河被伊军炸坏的桥梁上架设了单层中型桥;
在迪亚拉河被伊军炸毁的桥梁上架起了承载能力更强的双层桥,使断桥枯木逢春,迅速恢复使用,为美军
快速向巴格达推进提供了强有力的机动保障.
目前,外军对军用桥梁的研发工作方兴未艾,重点在于采用新材料和新技术,进一步增强冲击桥的伴
随机动保障能力和克障宽度;提高舟桥器材的承载能力以及对流速及岸坡的适应能力;减轻拆装式桥预制
构件重量,缩短拆装时间等等。不难预见,在未来信息化战争中,军用桥梁必将成为作战部队快速机动保障
的生力军.