协同优化技术在自动武器设计中的应用与实现
自动化技术在军事和国防领域中的应用与战略
自动化技术在军事和国防领域中的应用与战略自动化技术是当代科技的重要组成部分，在各个领域都起着重要的作用。
特别是在军事和国防领域中，自动化技术的应用对提升军事战斗力和国家安全至关重要。
本文将探讨自动化技术在军事和国防领域中的应用，并讨论其对战略决策的影响。
一、军事装备自动化军事装备是军队执行任务的主要工具，其性能和效率直接关系到作战的胜败。
自动化技术在军事装备中的应用，可以大幅提高作战效率和减少人员伤亡。
例如，无人机作为一种重要的军事装备，通过自动驾驶和导航系统，可以在战场上进行侦察、打击和支援任务，避免了飞行员的风险。
此外，智能化的坦克和火炮装备，通过自动控制系统可以实现更快速、更精准的瞄准和射击，提高了火力的打击效果。
二、战场指挥自动化在现代战争中，战场指挥系统的效率和精确度对胜利至关重要。
自动化技术在战场指挥中的应用，可以实现信息的快速传递、指挥决策的准确执行。
通过计算机网络、通信系统和智能化软件的集成，指挥官可以获得实时的战场情报，可以快速做出决策，并将指令传达给各个作战单元。
同时，战场指挥自动化系统还可以自动化指挥决策的执行过程，减少人为因素的影响，提高指挥效率和战斗力。
三、智能化防御系统国家安全是每个国家的首要任务，自动化技术在国防领域中的应用可以帮助实现智能化防御系统。
例如，智能化的边境监控系统可以利用传感器、摄像头和数据分析算法，实现对边境地区的监测和管理。
通过自动化的手段，可以及时发现和应对潜在的威胁，保障国家安全。
此外，智能化的反导系统和火力控制系统，也可以利用自动化技术，实现对来袭目标的迅速识别和打击，提高国家防御能力。
四、自动化技术与战略决策自动化技术的应用对战略决策有着重要的影响。
自动化技术在军事和国防领域的广泛应用，可以提高国家军事实力和国防能力，增强国家的战略威慑力。
同时，自动化技术也对军事组织和指挥系统提出了新的要求，需要制定相应的战略决策和规划，确保自动化技术的合理应用和协调配合。
多导弹协同制导控制方法研究
多导弹协同制导控制方法研究摘要：多导弹协同制导是一种先进的火力打击方式，能够提高导弹打击目标的精确度和杀伤威力。
针对多导弹协同制导的研究，本文从多导弹协同制导的基本原理和关键技术入手，分析了多导弹协同制导的特点和难点，以及目前的研究现状和发展趋势，最后探讨了多导弹协同制导的未来发展方向。
通过本文的研究，可以为多导弹协同制导技术的发展提供一定的参考与借鉴。
关键词：多导弹协同制导；火力打击；精确度；杀伤威力；研究现状二、多导弹协同制导的基本原理多导弹协同制导是指多枚导弹能够通过通信和数据链技术实现对同一个目标进行协同攻击，以提高打击精度和杀伤效果。
该制导方式主要包括目标识别、导弹分配和轨迹规划等基本环节。
1. 目标识别目标识别是多导弹协同制导的第一步。
对于复杂目标，需要通过传感器获取目标的信息，并对目标进行识别和分类，以确定目标的性质和特点。
在多导弹协同制导中，各枚导弹需要共享目标信息，以便进行协同打击。
2. 导弹分配导弹分配是多导弹协同制导的核心环节。
在识别到目标后，需要根据目标的性质和特点，以及导弹的性能和状态，对导弹进行合理的分配，以确保多枚导弹在攻击过程中能够有效协同作战，避免导弹之间的冲突和交叉。
3. 轨迹规划在完成目标识别和导弹分配后，需要对每一枚导弹的轨迹进行规划，以确保多枚导弹能够在空间上避让并协同打击目标，最大程度地提高打击的精确度和杀伤效果。
三、多导弹协同制导的关键技术多导弹协同制导涉及的技术包括目标识别、通信和数据链、导弹控制和轨迹规划等多个方面。
1. 目标识别技术目标识别技术是多导弹协同制导的基础，通过先进的传感器技术和图像处理算法，可以实现对各种复杂目标的准确识别和分类，为后续的导弹分配和轨迹规划提供可靠的数据支持。
2. 通信和数据链技术多导弹协同制导依赖于强大的通信和数据链技术，能够实现导弹之间和指挥部之间的实时数据共享和传输，以便进行协同作战和实时调度。
3. 导弹控制技术导弹控制技术是多导弹协同制导的关键，通过先进的导航和制导技术，可以保证导弹在各种环境下都能够准确命中目标，并实现协同作战。
自动化技术在国防装备研发与军事作战指挥中的应用与变革
自动化技术在国防装备研发与军事作战指挥中的应用与变革近年来，随着科技的飞速发展，自动化技术在许多领域产生了巨大的影响和变革。
在国防装备研发与军事作战指挥中，自动化技术的应用也越来越广泛，为军事领域带来了许多重要的变化。
本文将重点探讨自动化技术在国防装备研发与军事作战指挥中的应用与变革。
一、自动化技术在国防装备研发中的应用1. 智能设计与仿真自动化技术为国防装备研发提供了智能化的设计和仿真手段。
通过计算机辅助设计（CAD）软件和虚拟现实（VR）技术，研发人员能够快速、准确地进行装备设计和演示。
这不仅提高了设计效率，还降低了开发成本。
同时，通过仿真软件，研发人员可以在虚拟环境中对装备进行全方位的测试和模拟，从而提前发现潜在问题并进行优化，确保装备的稳定性和可靠性。
2. 人工智能与智能感知人工智能技术是自动化技术中的重要分支，它在国防装备研发中发挥着重要作用。
人工智能可以为装备赋予智能感知能力，使其能够自主感知环境和目标，并做出相应的反应。
通过图像识别、语音识别等技术，装备能够快速识别敌方目标或交流指令，提高装备的自主性和全球定位系统（GPS）。
3. 无人系统与机器人技术无人系统和机器人技术是自动化技术在国防装备研发中的重要应用领域之一。
无人系统可以代替士兵执行军事任务，减少了人员的伤亡风险。
例如，无人飞行器可以用于侦察、监视和攻击等任务，无人地面车辆可以用于运输和排雷等任务。
此外，机器人技术也为装备的维修和保养提供了极大的便利，增加了装备的使用寿命。
二、自动化技术在军事作战指挥中的应用1. 战场信息化系统自动化技术在军事作战指挥中的应用，主要体现在战场信息化系统上。
通过网络通信和信息技术，指挥官可以实时获取各种战场情报和数据，对作战指挥进行准确的决策和调度。
同时，自动化技术可以将指挥系统与各类武器装备相连接，实现联合作战指挥，并提供实时的目标信息和火力支援。
2. 智能化指挥与控制自动化技术还为军事作战指挥带来了智能化和自主化的特点。
武器协同数据链发展趋势与关键技术
武器协同数据链发展趋势与关键技术下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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基于深度强化学习的多机协同空战方法研究
基于深度强化学习的多机协同空战方法研究一、本文概述随着现代战争形态的快速发展，空战作为战争的重要组成部分，其复杂性和挑战性日益提升。
多机协同空战，作为一种重要的战术手段，对于提高空战效能、实现战争目标具有重要意义。
然而，传统的空战决策方法在面对高度复杂和不确定的战场环境时，往往难以取得理想的效果。
因此，寻求一种能够在复杂环境中实现高效协同决策的方法，成为当前军事科技研究的热点问题。
本文旨在研究基于深度强化学习的多机协同空战方法。
深度强化学习作为人工智能领域的一个分支，结合了深度学习和强化学习的优势，能够在复杂环境中通过学习实现高效决策。
通过引入深度强化学习算法，我们可以构建一种能够适应不同战场环境、实现多机协同决策的智能空战系统。
本文首先介绍了多机协同空战的基本概念和面临的挑战，然后详细阐述了深度强化学习的基本原理和常用算法。
在此基础上，本文提出了一种基于深度强化学习的多机协同空战决策方法，并详细描述了该方法的实现过程。
通过仿真实验验证了该方法的有效性和优越性。
本文的研究成果不仅为多机协同空战提供了一种新的决策方法，也为深度强化学习在军事领域的应用提供了有益的参考。
本文的研究方法和思路也可以为其他领域的复杂系统决策问题提供借鉴和启示。
二、深度强化学习理论基础深度强化学习（Deep Reinforcement Learning，DRL）是近年来领域的一个热门研究方向，它结合了深度学习和强化学习的优势，旨在解决具有大规模状态空间和动作空间的复杂决策问题。
深度强化学习通过将深度学习的感知能力与强化学习的决策能力相结合，使得智能体可以在未知环境中通过试错的方式学习最优策略。
深度强化学习的基础理论主要包括深度学习、强化学习和马尔可夫决策过程（Markov Decision Process，MDP）。
深度学习是一种通过构建深度神经网络模型来模拟人脑神经网络结构的机器学习技术，它可以处理大规模高维数据，并提取出有效的特征表示。
航空武器系统协同作战样式及关键技术
航空武器系统协同作战样式及关键技术航空武器系统协同作战是指不同类型的航空武器系统在一定的战略、战术目标下，通过有机、无缝衔接的指挥控制体系，展开全面、协调、统一的作战行动，实现战斗力的最大化。
航空武器系统协同作战的样式主要包括平台间协同和武器间协同两种。
平台间协同是指不同类型的航空平台之间通过共同的指挥控制系统，依托各自的特点与优势，形成互补、相得益彰的合力效应。
战斗机与直升机的协同作战，战斗机可以提供远程攻击与空中掩护能力，而直升机则可以提供地面支援与运输调度等功能。
通过平台间的协同，可以提高作战效能，增强打击力量的综合作用。
武器间协同则是指同一类型的武器系统之间的协同作战。
各型飞机之间的协同作战，可以通过编队飞行、互相掩护和配合执行任务等方式，提高整体的作战效果。
不同型号的无人机也可以通过协同作战，实现信息共享、侦察监视、目标指示等功能，从而使整个作战行动更加灵活、高效。
1. 指挥控制系统技术：包括联合指挥控制系统和武器指挥控制系统，用于实现平台间和武器间的指挥协同。
该技术需要实现信息的传输与共享，指挥决策的实时性和准确性。
2. 通信与数据链技术：通过卫星通信、无线电通信和数据链等手段，实现各个航空武器系统间的信息交流和实时传输，提高指挥控制的效率与精度。
3. 传感器与信息处理技术：包括雷达、光电侦察、电子侦察等传感器技术，以及基于人工智能的信息处理与分析技术。
通过对目标的准确侦测与识别，快速对作战环境进行分析判断，提高指挥决策的科学性与精度。
4. 火力打击技术：包括导弹制导技术、航迹规划与优化技术等。
通过对目标的精确打击和火力适时适点的集中投射，提高作战火力的有效性与杀伤力。
5. 导航与定位技术：通过全球定位系统、惯性导航系统和目标识别系统等技术，确保航空武器系统的精确导航和定位，提高作战行动的准确性与安全性。
航空武器系统协同作战的样式和关键技术是相互依存、相互促进的。
只有在完善的技术支撑下，才能实现多样化的协同作战方式，提高航空武器系统的综合作战能力。
现代武器系统设计方法概要
现代武器系统设计的方法依赖普通化现代设计技术，是现代设计技术在武器这一领域的具体表达。
现代设计技术是过去长期的传统设计活动的延伸和开展，是传统设计的深入、丰富和完善。
随着设计实践经历的积累、设计理论的开展以及科学技术的进步，特殊是计算机技术的高速开展，设计工作包括机械产品的设计过程产生了质的飞跃。
为区别于过去常用的传统设计理论与方法，人们把这些新兴理论与方法称为现代设计。
现代设计方法就是以满足产品的质量、性能、时间、本钱、价格等综合效益最优为目的，以计算机辅助设计技术为主体，以知识为依托，以多种科学方法及技术为手段，研究、改良、创造产品活动过程所用到的技术群体的总称。
现代设计不仅指设计方法的更新，也包含了新技术的引入和产品的创新。
设计是把一种方案、规划、设想通过视觉的形式传达出来的活动过程，是具有高级思维能力的人的本能。
人类为了适应生存环境和开展自身，浮现了各种精神上和物质上的需求，为了满足这些需求，人们需要通过创造性的思维产生构思，并采取一定的技术途径实现这些构思，改造世界，创造文明，创造物质财富和精神财富，这个过程就是设计。
因此，可以说从人类诞生之日，就孕育了设计的萌芽，设计活动就是人类文明的创造活动，它不管是在精神财富还是在物质财富的创造中都起到了重要作用。
人类最根抵、最主要的创造活动是造物。
设计便是造物活动发展预先的方案，可以把任何造物活动的方案技术和方案过程理解为设计。
设计的领域非常广阔，按照人与社会、自然之间的关系，将设计分为三类——产品设计、传播设计和环境设计。
(1)产品设计是指人与自然关系中为维持与开展自身、征服自然、改造自然过程中所需的工具、机器的设计，如发动机、汽车、机床的设计等。
(2)传播设计是实现人与社会之间信息的传递表达的设计，如广告设计、路标设计、印刷设计等。
(3)环境设计则是指处于自然界中的人类社会所必需的物质环境装备的设计，如城市规划，以及房屋、道路、桥梁的设计等上述三类设计的侧重点各不一样，但并非彻底别离的，而是有着密切的联系甚至重叠。
自动化武器站
自动化武器站引言概述：自动化武器站是现代军事装备中的重要组成部份，它们利用先进的技术和自动化系统，提供了高效、精确和迅速的武器系统。
本文将从五个方面详细阐述自动化武器站的重要性和优势。
一、自动化武器站的定义和工作原理1.1 自动化武器站的定义：自动化武器站是一种通过先进的计算机技术和传感器系统，实现武器系统自动化控制和操作的装备。
1.2 工作原理：自动化武器站通过与武器系统的集成，实现对武器的精确控制和操作。
它通过传感器获取目标信息，经过计算机分析处理后，自动调整武器的瞄准、射击和弹药投放等参数，从而提高武器的精确度和作战效能。
1.3 自动化武器站的组成：自动化武器站由计算机控制系统、传感器系统、通信系统和操作界面等组成，各个部份协同工作，实现武器系统的自动化操作和控制。
二、自动化武器站的优势和作用2.1 提高射击精度：自动化武器站通过精确的计算和控制，能够实现对武器系统的高精度瞄准和射击，大大提高了射击的准确性和命中率。
2.2 提高作战效能：自动化武器站能够实现武器系统的自动化操作和控制，减少了人工操作的时间和误差，提高了作战效能和反应速度。
2.3 增强战场适应性：自动化武器站能够根据战场环境和目标特征，自动调整武器系统的参数和战术策略，提高了战场适应性和作战灵便性。
三、自动化武器站的应用领域3.1 地面作战：自动化武器站在地面作战中具有重要的应用价值，可以用于步兵火力支援、坦克武器系统和防空导弹系统等。
3.2 海上作战：自动化武器站在海上作战中能够实现对舰船武器系统的自动化控制和操作，提高了海上作战的效能和安全性。
3.3 空中作战：自动化武器站在空中作战中可以用于飞机和无人机的武器系统，实现对空中目标的精确打击和谨防。
四、自动化武器站的发展趋势4.1 智能化发展：自动化武器站将向着更加智能化的方向发展，通过引入人工智能技术和自主决策系统，提高武器系统的自主性和智能化水平。
4.2 网络化应用：自动化武器站将与网络系统的集成更加密切，实现与其他武器系统和指挥控制系统的联网互通，提高战场信息化水平。
协同作战研究成果总结
协同作战研究成果总结随着科技的不断发展，协同作战在现代军事中扮演着至关重要的角色。
本文将对协同作战的研究成果进行总结，以期为今后的军事实践提供参考。
一、引言协同作战是指各军兵种、各作战力量之间根据任务需要，在统一指挥下，依据一定的战术指导和战场信息，充分发挥各自作战能力，通过相互配合、互相支援，共同实施目标任务的作战形式。
在现代战争中，协同作战已成为取得胜利的重要手段。
二、信息化平台的建设协同作战的关键在于信息的共享与传输。
为此，我们建设了信息化平台，以提供实时、准确的作战信息。
该平台包括信息处理中心、通信网络、协同决策系统等各个组成部分，不仅实现了指令的快速传递，还实现了作战数据的共享与分析。
通过信息化平台的运用，我们能够更好地掌握战场态势，做出科学的指挥决策。
三、武器装备的系统集成在协同作战中，合理利用各类武器装备对敌进行打击是至关重要的。
我们采用了系统集成的方式，将各类武器装备无缝结合。
通过该系统，我们能够实现现代武器的互联互通，有效提高了兵力的整体战斗能力。
同时，该系统也使得各作战力量之间能够更好地协同作战，形成统一的战斗力量。
四、军事演习的组织与实施为了验证协同作战的效果，我们组织了一系列军事演习。
演习内容包括联合作战、快速反击等各项战术行动。
通过这些演习，我们能够发现存在的问题，并对协同作战进行不断地改进与完善。
此外，还可以提高参演人员的作战素质，增强协同作战的实战能力。
五、协同作战的优势与挑战协同作战具有协同高效、资源共享、作战效果显著等优势。
同时，也面临着指挥管理、信息传输、兵力协同等方面的挑战。
对于这些挑战，我们需要进一步加强对协同作战的研究，不断寻求解决之道。
六、展望与建议未来，协同作战将继续发展，随着科技的进步，我们将拥有更加先进的作战手段与能力。
同时，我们也需要加强人员培训，提高指挥员的决策能力与协同作战的实战能力。
此外，还需要加强国际交流与合作，借鉴各国的经验，将协同作战推向更高的水平。
航天专家的故事
航天专家的故事辛万青辛万青，男，1965年2月12日出生，江西万载人，中共党员，研究员。
辛万青同志1983年考入北京航空学院自动控制系飞行器自动控制专业学习，1987年被免试推荐为飞行器制导控制与仿真专业硕士研究生，1993年获得飞行器制导控制与导航专业博士学位，1996年1月完成一部博士后流动站研究工作，进入一部十室从事总体设计工作，1998年6月至8月在国际空间大学进修。
1996年被聘为高级工程师，2000年被聘为研究员，2003年被聘为一部博士生导师。
辛万青同志进入一部以来，先后担任十室工程组长、副主任，现任中国运载火箭技术研究院国家高新工程某重点型号副总师和一部行政指挥，海军试验基地特聘专家。
热血铸神剑，丹心写青史！作为一名青年党员和高级知识分子，辛万青同志有着正确的世界观、人生观和价值观，他不为金钱和荣誉所动，毅然投身我国的航天事业和国防现代化建设。
几年来，他凭着高度的责任感和强烈的事业心、爱国心，带领研制队伍，发扬“自力更生、艰苦奋斗、大力协同、无私奉献、严谨务实、勇于攀登”的航天精神，以“严、细、慎、实、透、精”的工作作风、令行禁止的纪律作风和精益求精的工作作风，创造了航天研制史上的一个又一个奇迹，为国家高新工程的攻坚战作出了重要的贡献。
辛万青同志在攻读研究生期间主要从事高逼真度的实时图像生成体系结构与算法的研究。
他提出了可大幅度降低硬件设计复杂程度和实时性要求的图象生成系统体系结构，通过分析景象逼真度及纹理生成的特点，提出了采用纹理效果，来实时生成浓淡、软影、活动光源及非线性透明效果的新方法并得到了实际应用。
在此期间他多次在国内外刊物上发表自己的论文，撰写了《计算机图象生成》等论著，并参加了中国航空学会第五届控制理论与应用学术年会、中国第三届仿真器学术会议等学术研讨会。
21世纪当前武器装备保障系统的发展趋势
21世纪当前武器装备保障系统的发展趋势目录编者按 (1)1.模块化 (1)2.智能化 (2)3.数据化 (4)4. 无人化 (5)编者按现代战争强度大、节奏快，武器装备战损率高，作战物资损耗巨大，对战时装备保障提出了更高的要求。
必须加紧研制装备综合保障系统，为部队持续作战提供可靠保障。
随着武器装备的更新换代和技术含量的提升，必须要求与之相对应的装备保障能力。
从未来发展趋势看，人工智能、大数据、云计算以及数字李生、区块链等新一代信息技术将在装备保障领域得到广泛应用，装备保隙系统将实行模块化编组，向智能化、数据化、无人化的方向发展。
1.模块化智能化战争条件下的作战样式多，战场空间大，装备保隙任务艰巨。
装备保障必然打破军兵种和战区的界限，根据保隙任务的需要，通过临时改变所辖分队的数量、种类和比例，建立不同规模、不同类型、不同保障能力的装备保障实体。
模块化是实现保障装备多功能化的重要途径。
装备保障模块是具有某种独立确定的装备保障功能、结构和标准化接口，可以按照任务需求组合成多种装备保障力量系统的标准化的装备保障单元。
为提高装备保障效能和资源配置效益，在装备保障人员专业分工和保障装备体系设计的基础上，将装备保障力量按照一定的规则进行分解，实行标准化人员和装备配备、规范化训练，并按任务需求将模块进行组合，形成功能多样的装备保障力量系统，在装备保障力量总员额不增加的情况下，对作战部队实施灵活、随机的装备保障。
为适应高机动部队实施分散打击的作战模式，提高战时装备保障能力，未来装备保障力量的编制由按专业编组变为按功能编组，即把供、修、运等专业装备保隙力量和防卫力量混合编组，分成若干个装备保障模块，每个模块都具有指挥、保障和防卫等功能。
同时，所有装备保障模块都将是战场上可随意调用替换的标准化“预制件”，规模小、功能全、机动性好、生存力强，并能够按照任务需要进行灵活重组，大大提高了装备保障力量的反应速度和保障效率。
模块化、多功能化的编制结构，具有灵活性、多能性、机动性和综合性等特点，可以按照任务需要，灵活组装所需装备保障力量。
拓扑优化及其在自动武器减重设计中的应用
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航空武器系统协同作战样式及关键技术研究
航空武器系统协同作战样式及关键技术研究作者：李鹏来源：《中国军转民》 2021年第17期李鹏摘要：在科学技术的不断发展下，航空武器系统的改进和完善的重点在于协同作战关键技术以及样式的应用。
对于关键技术和系统作战的引入可以更好的完成现代战争到高科技战争的转变，对促进指挥作战平台与传感器之间的互用性有积极作用。
航空武器系统分为地面设备和机载武器系统，这两项系统的主要特征是各组单元是通过横向组网的方式将网络系统进行植入，不仅是武器系统共享功能得到提升，而且也保障了系统作战的有效性和准确性。
关键词：航空武器系统；系统作战样式；关键技术引言：航空武器系统协同作战样式和关键技术可以弥补在执行任务时缺少对突发事件的决策和指挥能力，同时也可以实现对航空武器危险任务执行成本的控制，从而使集群智能化水平得到提高，极大的提高了信息化协同作战效能。
因此，航空武器系统作战样式和关键技术对现阶段的空战格局的改变具有价值和战略意义。
一、航空武器系统协同作战意义首先，先进的航空武器系统协同作战样式和关键技术对转变现代战争具有积极作用。
军事力量较为发达的国家都在不断推进自身军事力量的变革。
在军事基地传统信息中心服务平台主要根据已有的传感器和武器进行作战，服务平台对于信息共享存在限制。
军事基地的网络信息中心服务站主要通过C4KISR系统联合作战，充分展现出系统的巨大优势。
为满足网络信息中心服务站的发展需求和趋势，航空武器系统需要在同一指挥下，保障作战信息和指令可以实现畅通传输，有序、统一、高效完成任务。
其次，航空武器系统协同作战可以提高作战服务平台的互用性。
现代军事战争是集合天、陆、空、电磁、海的联合作战方式。
采用这种作战方式需要作战平台以更加良好的性能显示战场的状态图。
而制定完善的战场状态图需要确保武器系统与作战服务平台之间具有较好的互用性。
航空武器系统协同作战可以根据多个网络信息系统，搭建差分散且互用性较高的作战信息系统，可以实现管理和调整武器系统所拥有的传感器，同时完成对数据信息的集成处理。
武器系统与工程专业发展现状
武器系统与工程专业发展现状简介武器系统与工程专业是一门研究武器装备的设计、研发、应用与管理的学科，涉及工程技术、军事战略以及相关领域的知识。
本文将介绍武器系统与工程专业的发展现状，并分析其未来发展趋势。
专业背景武器系统与工程专业起源于军事需求，随着科技的不断进步和人们对更高效战争装备的需求，这门专业逐渐得到了广泛关注和研究。
该专业涵盖了武器装备的研发、生产、测试、维修等方面的知识和技能。
发展现状技术进步推动专业发展随着科技的飞速发展，武器系统与工程专业也得到了飞速发展。
诸如人工智能、信息化技术、材料科学等领域的进步，为武器装备的研发与生产提供了更多可能。
专业领域涵盖了导弹系统、雷达技术、无人系统、电子战、航空航天技术等多个方面，为专业的发展提供了广阔的空间。
产学研协同推进专业发展武器系统与工程专业的发展与产学研协同密切相关。
军队、军工企业和高校等机构之间的密切合作，推动了专业领域的研究与发展。
通过将理论知识与实践应用相结合，不断改进武器装备性能、优化系统设计，提高武器系统的科技含量和战斗力，为军事现代化建设做出了重要贡献。
国际交流促进专业水平提高随着全球化的进程，武器系统与工程专业在国际上的交流与合作也日益密切。
通过与国际上同行学者的交流、学术会议的召开以及合作研究项目，不仅提高了专业的水平和影响力，也为我国武器装备技术的发展提供了重要参考。
未来发展趋势多学科交叉融合随着武器系统与工程专业的发展，专业领域将更加与其他学科融合。
例如，光电技术与无人系统、大数据与人工智能等领域的结合，将为武器系统的性能提升和作战效能提供更多的可能性。
数字化与自动化趋势未来，武器系统与工程专业将更加注重数字化和自动化技术的应用。
例如，无人化作战系统的研发与应用，将极大地提高作战效率和作战安全性。
同时，人工智能技术的发展也将为武器系统的设计和模拟提供更多的辅助工具。
保密技术与国际合作随着世界的不断发展，军事技术的保密性也将更受重视。
自动武器协同设计中模型结构一致性保持及映射技术研究
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处理 。文 献 ［ ］ ６ 中给 出一 种 利 用 Ａ ｅ ｔ 信 语 言 在 ｇｎ 通
协 同设 计 智能代 理 和系 统 间有效 传输 设计 知识 和数
（ ．南 京 理 工 大 学 机械 工 程 学 院 ，江 苏 南 京 ２ ０ ４ ２ １ １ ０ ９； ．炮 兵 学 院 ， 徽 合肥 ２ ０ ３ ） 安 ３ ０ １
摘要 ： 对 目前 大型 Ｃ Ｄ软件 的 协 同支持 工具 协作 功 能 有 限 ， 发模 型 数 据量 过 大 ， 法 实 针 Ａ 分 无 现 高效 响应设 计 问题 ， 合 自动武器 快速 协 同设计 的实 时性 需求 ， 可配置 可 复用 的模块 参 数化设 结 在
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自动 武 器 三 维 模 型 协 同 设 计 中 的 结 构 一 致 性 是
计 算 机支持 的 网络化 快 速 协 同设 计 系 统 ， 行高 度 进
信 息 集 成 与 共 享 ， 支 持 具 有 异 地 性 、 体 性 和 协 作 以 群
ｍｏ ｅ ｉ ｇ ｍｅ ｈｏ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ｏ ｃ ｌｖ ｒａ ｌ ａ ａ ｔ ｒ ｓ ｐ ｏ ｏ ｅ ｄ ｌ ｎ ｔ ｄ ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｅ ｌｃ ｔｏ ｃ ａ ｉ ｍ ｆ ｌ ａ ａ ｉ ｂ ｅ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓ ｗａ ｒ ｐ ｓ ｄ． Ｉ ｉ ｓ — ｏ ｔ ｓｕ ｅ
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航空武器系统协同作战样式及关键技术
航空武器系统协同作战样式及关键技术航空武器系统协同作战是指不同类型飞行器、导弹和武器系统之间通过信息交换和协同行动，共同实施作战任务的作战模式。
这种协同作战样式的应用可以提高作战效能，提高作战成功率，并有效地执行复杂的军事任务。
航空武器系统协同作战样式主要包括以下几种形式：1. 空中作战协同空中作战协同是指不同类型的战机或无人机之间的合作作战。
通过建立联合作战指挥系统，飞行器之间可以实时共享信息，并进行信息的实时分析，提供目标情报和战术分配。
这种作战样式可以提高对敌方目标的实时感知能力，提高打击效能和存活能力。
联合作战中，战斗机可以提供打击敌人的空中目标，而无人机可以提供实时情报和掩护。
2. 空地协同打击空地协同打击是指航空武器系统和地面武器系统之间的合作打击。
通过建立信息交换平台和指挥系统，可以实现航空目标和地面目标的联合打击。
航空武器系统可以根据地面目标的情况，提供精确的目标定位和制导，地面武器系统则可以提供火力支援和防空保护。
通过协同打击，可以提高打击效能和作战成功率。
1. 信息交换与共享技术信息交换与共享是实现航空武器系统协同作战的关键技术之一。
通过建立信息交换平台和协同作战指挥系统，可以实现不同飞行器和武器系统之间的实时信息交换和共享。
这些信息包括目标情报、位置信息、战斗指令等。
通过信息交换与共享，可以提高对目标情报的准确性和实时性，提高作战效能。
2. 传感器技术航空武器系统的传感器技术可以提供对敌方目标的感知和监视能力。
这些传感器包括雷达、红外探测器、光学传感器等。
通过传感器技术，可以实现对空中、地面和海上目标的连续监视和情报收集。
这些情报对于协同作战的实施和目标打击具有重要意义。
3. 火控指挥技术航空武器系统的火控指挥技术可以提高对目标的精确打击能力。
火控指挥技术包括目标跟踪、目标定位和武器制导等。
通过火控指挥技术，可以实现对敌方目标的精确定位、打击和摧毁，提高打击效能和作战成功率。
一种适用于多弹联合攻击机动目标的协同制导策略
一种适用于多弹联合攻击机动目标的协同制导策略多弹联合攻击是一种重要的作战方式，它可以通过多种武器的联合作用，对目标进行全方位、多角度的打击，从而最大限度地提高攻击效果。
要想实现多弹联合攻击的高效作战，需要协同制导策略的支持。
本文将从多弹联合攻击机动目标的特点出发，结合协同制导技术，探讨一种适用于多弹联合攻击机动目标的协同制导策略。
一、多弹联合攻击机动目标的特点多弹联合攻击机动目标是指目标具有高速、高机动性，可能随时改变位置和速度，对于传统单弹制导攻击来说具有极大的挑战性。
这类目标往往具有较强的干扰性，难以被单一导引武器有效命中。
针对多弹联合攻击机动目标，需要采取一种更加灵活、智能的协同制导策略，以保证攻击效果。
二、协同制导技术的作用协同制导技术是指多种导引装置在攻击目标时相互协作，共同实现对目标的精确打击。
它可以利用多种传感器获取目标信息，并综合利用这些信息，在导引武器攻击目标的过程中进行实时修正和调整，从而提高打击的精度和有效性。
协同制导技术有利于多弹联合攻击机动目标的攻击，可以提高作战的灵活性和智能化水平，确保多种武器协同作战的效果。
1. 多传感器信息融合对于多弹联合攻击机动目标，首先需要利用多传感器信息融合技术，获取目标的各种信息，包括位置、速度、加速度等。
多传感器信息融合可以利用雷达、红外、光学等多种传感器，综合获取目标的全面信息，从而实现对目标的全方位监测和追踪。
在这一基础上，可以更准确地判断目标的运动状态，并实现对目标的精确跟踪，为后续的制导提供有效的数据支持。
2. 多弹协同作战规划在获取了目标的全面信息后，需要进行多弹协同作战规划，确定各种武器的攻击策略和路径规划。
这需要考虑到目标的机动性和干扰性，合理地分配各种武器的攻击路径和时间，以保证多种武器在不同时间、不同位置对目标进行有效的攻击。
在这一过程中，需要考虑到各种武器的射程、速度、制导精度等因素，充分发挥各种武器的作战优势，实现协同作战的最优效果。
舰船武器系统协同作战样式及关键技术研究
213中国设备工程C h i n a P l a n t E n g i n e e r i ng中国设备工程 2021.06 （上）未来的攻防对抗不再是平台与平台之间的对抗，而是体系与体系之间的对抗。
在一体化作战环境下，未来舰船武器的评价，取决于其网络化能力，在紧急作战中，使分散的战争资源协同使用的能力，从分散部署的火力单元序列中选择最佳火力单元可以拦截目标的概率，并节约武器资源。
本文对舰船武器系统协同作战及关键技术进行研究。
人工智能、智能传感器等技术的飞速进步,为协同作战系统的自主化发展提供了一定的基础条件。
以美国为代表的西方军事强国也在此方面不断探索,进行了一系列的技术验证,力争尽快提高协同作战系统的自主化程度,进一步减少人的介入程度,提高所能完成任务的难度,提高适应战场环境的能力,提髙集群主动决策能力,提高集群的协调配合能力。
1 舰船武器系统协同作战概念协同作战系统，是通过网络实现分布式火力单元序列各作战平台的指挥控制系统、目标探测系统和武器系统信息的共享。
每个平台的数据与一个特定的数据链形成一个统一的战场情况,确保操作过程中所需的信息可以实时、准确、快捷的火列表内元序列传输和交换的一部分,所以每个平台可以及时处理日期标准信息和跟踪目标准确、实时共享网络条件下的检测信息,形成了综合跟踪识别能力、准确的目标指示能力和协同操作能力。
第一，要改变观念，认识到火控必须与通信紧密结合，将火控系统镶嵌于系统之中；第二，由传统向现代转变，发展新式武器与精确打击武器的综合火控，发展异构武器、跨区域群武器的网络火控，发展有人一无人武器自主协同武器火控系统；第三，由单一作战向网络与协同作战转变。
未来火控系统的评价，取决于其网络化能力，在紧急作战中使分散的战争资源协同使用的能力，从分散部署的火力单元序列中选择最佳火力单元可以拦截目标的概率，并节约武器资源。
2 舰船武器系统协同作战关键技术舰船武器系统多平台协同作战体系复杂，涉及体系优化、网络通信、信息融合等众多技术，而且相互交叉与渗透，又形成交叉技术。
基于基类模型模板的自动武器协同设计系统
（ｃｏｌｆＭｅ ａ ｉ ｌ ｎｉｅｒ ｇ Ｎ ｎｉ ｎｖｒｔ Ｓｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ， ａ ｎ ｉｎｓ １０４ Ｃ ｉａ Ｓｈｏ ｏ ｃ ｎｃ ｇｎｅ ｎ， ａｊｎ Ｕ ｉ ｓｙｏ ｃ ｎｅａ ｄＴｃｎｌ ｙ Ｎ ｍｉ Ｊａｇｕ２ ０ ９ ， ｈｎ） ｈ ａＥ ｉ ｇ ｅｉ ｆ ｅ ｏ ｇ
方法对 自动武器协 同设 计开发项 目中的应用程序、 型库、 模 建模工具集等集成化 ， 结合 Ｃ Ｄ软件底层 函数 的设计 与开 Ａ
发技 术及提供 通用语言接 口支持的 网络服 务技术 ， 系统的实施 提供 了可靠的交互支撑环境。 为
关键 词 ： 机械设计 ； 自动武器 ； 同设计 ； 型模板 协 模
摘
要： 分析 了现代产品协 同设计 系统功 能模 型和体 系架构， 以面向 自动武 器工程 实际应 用为 目标 ， 设计 了统一
的协 同设计基 类三维模 型模 板及 数据关 系模式 。在此基础上 自主 开发 的 自动武 器协 同辅助设 计 系统 ， 包括协 同行为 预测执行 分析 、 自动武 器标 准模块库 管理 等功能模 块 ， 实现 图层 级别 的协 同到模 型级 别协 同的转化 。采 用面 向对象
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一种适用于多弹联合攻击机动目标的协同制导策略
一种适用于多弹联合攻击机动目标的协同制导策略随着军事技术的不断发展，多弹联合攻击已经成为现代战争中的重要战术之一。
在实施多弹联合攻击时，协同制导策略起着至关重要的作用。
协同制导是指多个武器系统通过密切协作来共同打击敌方目标，以达到更好的攻击效果。
本文将探讨一种适用于多弹联合攻击机动目标的协同制导策略。
要实施多弹联合攻击，我们必须对目标进行精准的定位和识别。
在现代战争中，敌方目标往往是动态的，比如移动的装甲车辆、飞机等，这就要求我们对目标进行实时跟踪和识别。
为了实现精准的定位和识别，我们可以采用多种传感器技术，如雷达、红外探测器、光电系统等。
通过这些传感器，可以实现对目标的跟踪和识别，并及时更新目标的位置、速度和方向信息。
针对移动目标，我们需要设计一种适用的协同制导策略。
传统的制导方法往往是单一武器对单一目标进行攻击，但在面对机动目标时，传统制导方法的有效性就会受到限制。
我们需要设计一种新的协同制导策略，使多个武器系统能够配合作战，共同对移动目标进行攻击。
这种协同制导策略需要考虑到各种因素，如目标的速度、方向、遮挡物等，以确保多个武器系统能够协作攻击目标。
在实施协同制导时，我们可以借鉴无人机编队的协同作战概念。
无人机编队可以通过互相通信和协调动作，实现对目标的联合攻击。
在多弹联合攻击中，我们可以设计一种类似的协同制导系统，使多个武器系统能够实现互相通信和协调攻击。
通过这种协同制导系统，我们可以实现多个武器系统对移动目标的跟踪和攻击，提高攻击效果和命中率。
为了实现更好的协同制导效果，我们还可以使用人工智能技术。
人工智能技术可以通过分析大量的数据，提供快速、精准的决策支持。
在多弹联合攻击中，我们可以利用人工智能算法，实时分析目标的运动轨迹和变化趋势，为多个武器系统提供及时的攻击指导。
通过人工智能技术的应用，我们可以进一步提高多弹联合攻击的效果，实现更高的命中率和杀伤效果。
多弹联合攻击机动目标的协同制导策略是一项复杂而重要的任务。
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第18卷第3期2006年9月弹道学报Jour nal of BallisticsVo l.18N o.3Sep.2006收稿日期:2005 10 15作者简介:胡志刚(1972- ),男,副教授,博士,研究方向为系统仿真与优化.协同优化技术在自动武器设计中的应用与实现胡志刚,何卡曼(河南科技大学机电工程学院,河南洛阳470031)摘要:为了解决自动武器设计中参数多、参数间相互耦合、不易获得系统整体性能的满意解的问题,采用协同优化策略对自动武器多个系统参数进行优化.建立了参数化的2层4个子系统的自动武器优化模型,通过系统间的一致约束,得到以射击精度为系统总体目标的优化结果.与传统设计结果比较,总体设计的质量和效率都有所提高.关键词:自动武器;协同优化;设计中图分类号:T J206 文献标识码:A 文章编号:1004 499X(2006)03 0058 04Application and Realization of Collaborative Optimization Technique onDesign of Automatic WeaponsH U Zhi gang,H E Ka man(M edical T echnology &Engineering College,H en an Un iversity of Science and T ech nology,Lu oyang 470031,Ch ina)Abstract:Satisfied result o f w ho le optimization isn 't o btained easily in design of automatic w eapo n because o f too many parameters and co upling each other.In o rder to r esolve the problem,co llabor ative o ptimization technique w as applied to optimize the parameter s of au tom atic w eapon.Par am eterized o ptimal model of automatic w eapon that w as constituted of tw o levels and four sub system w as given.Optimization results for firing accur acy used as w hole object w ere obtained under consistent pare results of collaborative o pti m ization w ith that of traditio nal design,quality and efficiency in desig n of w hole sy stem are im pro ved.Key words:automatic w eapo ns;collaborativ e optim ization;design 现代战争对自动武器性能要求高,产品更新快,设计和生产时间短,因此大量使用计算机辅助设计、虚拟样机和优化技术,是提高设计质量、缩短设计周期的有效手段,也是自动武器快速设计的重要内容.现代自动武器设计,大量融合各学科和领域的知识,使设计参数和变量增多,出现 维数灾难"问题,有时会在追求整体性能的最优时,因为子系统间关系复杂、变量间存在耦合,出现设计结果相左,甚至矛盾的情况,使许多优化方法难以发挥.协同优化算法将系统整体按一定的方式(如按结构层次、设计过程或性能等)分解为多个子系统,然后采用合适的策略对子系统进行求解.消除系统内部诸要素或子系统之间、系统之间的不和谐现象,加强相互间的配合与协同能力,从而达到同步优化的过程,使系统内各要素或各子系统都统一到实现系统的整体最优.协同优化算法的优点是消除了复杂的系统分析,各个子系统能并行地进行分析和优化.第3期胡志刚,等 协同优化技术在自动武器设计中的应用与实现1 自动武器设计中的协同优化模型1.1 协同优化算法(CO)协同优化是在一致性约束优化算法基础上提出的一种多级MDO算法.CO是一种双层次的MDO 方法,它的顶层为系统级优化器,对多学科变量进行优化,其数学模型为系统级:Find: Z Z={z,z s,z c,y}(1)M inim ize: F(Z)Subject to: J*i(Z)0i=1,2,!,ng(Z)=0式中,F(Z)为目标函数;Z为系统优化自变量,z为系统独立设计变量,z s为系统共享变量,z c为系统耦合变量,y为系统状态设计变量;g(Z)为系统不等式约束;J*i(Z)为系统等式约束。
对应每个子系统的一致性约束条件,由子系统优化问题的解构造.子系统级:Find: X X={x,x i,x ij,y i}i,j=1,2,!,n (2)Minimize: J i(X) i=1,2,!,nSubject to: g sj(X)=0j=1,2,!,mH si(X)0i=1,2,!,k式中,J i(X)为子系统目标函数;s为子系统数;X为子系统变量,x i为系统多学科变量,x为子系统独立自变量,x ij为交叉耦合变量,y i为子系统状态变量;g s j(X)为子系统不等式约束;H s i(X)为子系统等式约束.协同优化算法的结构如图1.求解步骤如下:∀求出各子系统的理想解,并构造系统层优化数学模型;#在系统层求解,获得变量Z的初始值;∃在Z的初始协调值情况下,在各子系统约束条件下,对一致性目标进行优化;%得到各子系统计算的结果信息,返回到系统层再确定Z;&系统层判断是否收敛,若收敛则结束,否则转到步骤∋;∋得到Z的新的协调值之后,各学科将先前计算的各变量值作为初始值,再进行求解,然后转到步骤%;(重复步骤∃至∋直至收敛.对于复杂系统和子系统,学科间一致性约束J*通常按不等式处理(J*<0.0001).图1 2级M DO的协同优化问题1.2 自动武器的协同优化模型1.2.1 子系统模型的建立1)内弹道计算.自动武器的能量来源是火药在弹膛内燃烧提供的,因此在整个设计时内弹道是非常重要的环节.该武器使用12 7m m的穿甲燃烧弹,采用单一装药,火药形状是七孔圆柱形,作为一个子系统,计算所需的内弹道输入参数包括[1]:结构诸元(膛内横截面积、身管长、药室容积、弹丸质量等),进程条件(起动压力、火药热力学参数、阻力系数等),装药条件(火药力、火药密度、装药量、燃烧指数、燃烧系数、火药形状特征量、火药厚度等).为了简化,假定口径和弹丸已经确定,所以这里只考虑身管行程L b,火药形状的特征量 、 s,火药厚度2,药室容积V0.装药量m为设计变量,其它参数只作为功能参数.取变量X1:枪口初速v0、最大膛压p m、身管总长L b、弹丸过导气孔时的膛内平均压力p d;其中弹丸出膛口时的平均压力p k和最大膛压位置L m作为身管设计的状态变量输出.去量纲化得到子系统内弹道计算子系统数学模型:Find: X1){L b,v0,p m,L m,p d,2, s, s,V0,m,p k}(3) Min J1(X1)=|(L b-L∗b)/L∗b|2+|(v0-v∗0)/v∗0|2+ |(p m-p∗m)/p∗m|2+|(p d-p∗d)/p∗d|2s.t v0+800m/s内弹道设计变量的取值范围如表1所示.表1 内弹道设计变量取值范围s s2/mm V/cm3m/g L b/mm 下限-0.480.960.3616.3213.6750上限-0.331.440.5424.4820.4110059弹道学报第18卷2)身管结构设计.身管承受的力很复杂,有火药气体的压力,弹头在膛内运动的作用力,身管后坐的惯性力和因受热而产生的热应力等.本文采用简单计算方法[2],近似认为身管仅受均匀分布的火药气体压力,在内压作用下,身管横断面半径上各圆周的切向应力分布如图2所示.图2 身管断面半径上圆周的切向应力分布图2中内膛表面的应力!t1最大、外表面的应力!t2最小.采用第二强度理论校核枪管的强度,即当最大线应变达到简单拉压条件下的极限应变时,材料被破坏.为了保证身管强度,要求这个变形不得超出没有残余变形的某一极限.由材料力学得出身管某横断面内半径r i 处的切向应力!t ,当r i =r 时,!t =!t1为最大切向应力,因此当!t1 !s (材料屈服极限)时,认为强度合格.取!t1=!s 时的内压力为极限膛压,身管的弹性强度极限可表示为p 1=32!s ,a 2-12a 2+1(4)式中,a =r 2/r 1,考虑到实际身管尺寸,应给出安全系数n 0=p 1/p ,p 为身管所承受的膛内火药气体压力.由于身管是变截面圆柱体,各段的安全系数取值不同,最大膛压处的安全系数n 1=1.3,膛口部分的安全系数为n 2=4.7,这里∀=7800kg/m 3,可以得设计参数X 2为枪管质量m b 、身管总长L b ,身管长分为L 1、L 2、L b -(L 1+L 2).去量纲化得到身管子系统数学模型:Find: X 2){m b ,L b ,p m ,L m ,p d ,p k ,r 23,r 22,r 21}(5)Min J 3(X 3)=|(m b -m ∗b )/m ∗b |2+|(r 23-r ∗23)/r ∗23|2+|(r 21-r ∗21)/r ∗21|2+|(r 22-r ∗22)/r ∗22|2s.t m b <6kg0.00635<r 23<r 22<r 21<0.02n 1=1.3n 2=4.7其中,r 21、r 22、r 23分别为L 1、L 2、L b -(L 1+L 2)处的身管半径.3)自动机.自动机的设计直接决定武器射频和开闭锁以及输供弹的正常工作,这要求既保证一定的射频,又要减小后坐到位碰撞力F r 与复进到位碰撞力F c .由于要保证足够的供弹和闭锁能量,后坐到位后,开始复进的速度v c 不能过小,该机枪的v c >4.5m/s ,这决定复进碰撞力F c 的数值变化不大,对膛口的响应敏感不如后坐碰撞力,可作为状态变量.该子系统设计参数X 3包括:机框质量m a 、复进簧预紧力F 0、刚度k r 、后坐到位碰撞力F r .分析模块采用多体动力学的仿真代码,去量纲化得到自动机计算子系统数学模型为Find: X 3){m a ,F r ,F 0,k r ,v 0,m b }(6)M in J 3(X 3)=|(m a -m ∗a )/m ∗a |2+|(F r -F ∗r )/F ∗r |2+|(F 0-F ∗0)/F ∗0|2+|(k r -k ∗r )/k ∗r |2s.t m a <4kgv c >4.3m/s480N/mm<k r <600N/m m 100N<F 0<200N4)枪架.一般枪架优化问题主要是受载荷时保证材料在一定的屈服极限内,使枪架的质量最轻.但协同优化要考虑到枪架对系统级目标的影响,就不能只追求强度和重量的矛盾平衡.这里枪架设计参数X 4包括:前、后架杆长度L F 、L B ,架杆质量m s ,前架杆的壁厚d F ,后架杆的壁厚d B ,前架杆截面高h F ,前架杆截面宽b F ,后架杆截面高h B ,后架杆截面宽b B .为了简化,假定架杆截面壁厚处处相等.以座架体的中心为坐标原点,前架杆的坐标为(x F ,y F ,0),前架杆位于工作面内,故取z F =0,2个后架杆的坐标为(x B ,y B ,z B )、(x B ,y B ,-z B ).为了保证火线的水平和发射系统的对称,令x B =y F ,在已知材料密度∀的前提下架杆的质量为 m s =∀{L F [h F b F -(h F -2d F )(b F -2d F )]+2L B [h B b B -(h B -2d B )(b B -2d B )]}(7)简化后的独立设计变量只有d F 、b F 、h F 、x F 、y F 、d B 、h B 、b B 、x B 、z B ;枪架的分析模块采用有限元法计算.去量纲化得到枪架计算子系统数学模型为60第3期胡志刚,等 协同优化技术在自动武器设计中的应用与实现Find: X4){m s,b F,h F,d F,x F,y F,b B,h B,d B, x B,z B,p m,L m,L b,p d,F r,m a,r1,r2}(8) Min J4(X4)=|(m s-m s∗)/m s∗|2+|(b F-b F∗)/b F∗|2+ |(h F-h F∗)/h F∗|2+|(d F-d F∗)/d F∗|2+|(x F-x F∗)/x F∗|2+|(h B-h B∗)/h B∗|2+|(b B-b B∗)/b B∗|2+|(x B-x B∗)/x B∗|2+|(z B-z B∗)/z B∗|2+|y F-y F∗)/y F∗|2s.t #m<#s(材料屈服极限)m s<6kg枪架设计变量的取值范围如表2所示.表2 枪架设计变量取值范围cmb F h F d F x F y F b B h B d B z B x B 下限24.50.1-105-3024.50.14070上限3.56.50.3-85-203.56.50.355110 1.2.2 系统级模型的建立射击精度是轻武器设计中的重要指标,对支架式武器射击精度的考核采用的是立靶散布作指标,因此系统级的优化以此为优化目标.尽管影响整枪射击精度的原因比较多,但除去随机因素和次要因素,认为结构参数、系统的振动和内、外弹道以及边界支撑条件的变化对精度的影响较大.整枪在零射角的弹丸总散布D是由高低散布∃y和方向散布∃z构成[3],机枪影响高低散布的主要因素有枪口点绕z轴的转角%z、枪口点y方向的位移y以及枪口点y方向速度y与弹丸出枪口速度v0的夹角ar ctan(y/v0);影响方向散布的主要因素有枪口点绕y轴的转角%y、枪口点z方向位移z及枪口点z 方向速度z与弹丸出枪口速度v0的夹角ar ctan( z/v0);d为射击距离.其表达式(射角为0−)为D=(∃y)2+(∃z)2(9)∃y.y+[%z+arctan( y/v0)]d∃z.z+[-%y+arctan( z/v0)]d以D为优化目标,发射时枪口的扰动q(y,z, %y,%z, y, z)为系统级目标函数D提供计算变量,系统有限元仿真计算涉及的设计变量定义为Z,假定火线保持水平和发射系统是对称的,采用杆、梁单元建立有限元参数化模型.系统级数学模型为Find: Z){q,d,L b,v0,p m,L m,p d,m s,b F,h F, d F,x F,y F,b B,h B,d B,x B,z B,p m,F r,m tol,m a,m b,r1, r2}Min D(Z)(10)s.t /m tol27kgJ*i<0.0001 i=1,2,3,42 优化计算结果以上基于膛口动态响应,对系统优化目标给出了一个以身管、自动机、枪架、内弹道4个子系统的2级优化模型.为了满足系统级的优化和便于实现算法迭代,要对系统仿真代码进行集成,对于内弹道和有显式的公式算法采用直接编程,而FEM分析采用Ansys的宏命令来实现循环;自动机的多体动力学分析调用ADAMS,这样既可保证算法的收敛和可靠性,也可保证数据结果的稳定性.为了加快一致性目标的收敛和计算的稳定,各个子系统单独优化的结果作为初始设计点,进行协同优化,对目标函数进行了空间尺度的变化,使数量级相差不大(0<J i/Scale<10),其中Scale为比例因子.系统层经过620次迭代计算,得到协同优化的计算结果如图3所示.图3 系统优化目标D系统其他参数优化结果见表3.表3 协同优化的结果参数数值参数数值r21/m0.01512D/cm9.85r22/m0.0128m a/k g3.32r23/m0.011k r/(N,m-1)538L F/m0.91F0/N105L B/m0.872F r/k N20.090m s/kg3.72p m/M Pa338.7p d/M Pa149.44 s1.147b F/m0.028 s-0.41d F/m0.0015v0/(m,s-1)830h F/m0.055m/kg0.0169d B/m0.0014V0/cm323.68h B/m0.0482/mm0.3777b B/m0.0222L b/m0.924m tol/k g26.4m b/kg 5.2(下转第93页)61第3期张艳芹,等 一种具有低截获特性的组合调制雷达信号&越小,低截获性能越好.设线性调频信号的子脉冲宽度为T1,带宽为B1,则截获因子为&LFM=A G TIT1B1设四相码信号的子脉冲宽度为T1,码长为P,则其截获因子为&2=k(G T I/P)1/2.所讨论的组合信号的截获因子为&=A G TIT1B1P可见,组合信号的截获因子是单一的线性调频信号的1/P倍,是单一四相码信号的1/T1B1倍.因此,线性调频与四相码组合调制信号的低截获性能明显优于单一调制形式的信号.3 结束语线性调频信号与四相码信号的组合,综合了线性调频与四相码信号的特征,在一定程度上克服了二者的缺点,并且具有复杂的调制形式,使得截获接收机很难进行解压,而雷达接收机带宽与发射信号带宽较好地匹配,使得输出信号具有最大信噪比,提高了雷达的低截获性能.因此,线性调频与四相码信号的组合信号是一种具有较好LPI性能的信号.参考文献[1] 林茂庸,柯有安.雷达信号理论[M].北京:国防工业出版社,1984.[2]T aylor J W Jr,Blinchk off H J.Quadriphase code0a radarpulse compression sign al w ith u nique characteristics[J].IEEE T rans on AES,1988,24(3):156-161.[3]Sch leh er D C.Low p rob ability of intercept radar[C].IEEEIn ter Radar Conf.New York:IEEE,1985:346-349.(上接第61页)协同优化的设计结果与单独设计、原设计的比较见表4,表中误差均指与原设计比较所得的误差数据.可以看出以射击精度为设计目标,协同优化的结果使目标函数值最小,百米散布为9.85cm,可见对射击精度的提高是有效果的(提高16%),与单独优化结果比较,身管长度缩短了,在膛压变化不大情况下,却使初速获得提高,这显然是优化过程对弹药参数有所考虑的结果.表4 设计结果比较原设计协同优化数值误差单独优化设计数值误差m tol/k g2726.4-0.625.3-1.7p m/M Pa336338.7 2.7329-7v0/(m,s-1)82083010800-20 L b/mm927924-31040-113D/cm11.89.85-1.95--3 结论自动武器设计涉及了多个学科和领域,由于不同学科的参数多、参数间相互耦合使得在传统的设计方法上很难获得系统整体性能的满意解.本文采用协同优化技术来处理具有多个学科和领域系统的总体优化.最终把协同优化结果与原设计结果比较,得到以下结论:∀与单独优化比,协同优化在提高射击精度的同时,在质量上略有增加,从总质量看单独优化的质量最小,这是因为单独优化是在可行域里寻找使质量最小的解,所以优化的质量偏小.#从协同优化的结果看,由于考虑的因素(如弹药参数等)和约束比较多,也使优化的设计参量取值更符合实际系统(原设计).参考文献[1] 鲍廷钰,邱文坚.内弹道学[M].北京:北京理工大学出版社,1995.[2]步兵自动武器及弹药设计手册编写组.步兵自动武器及弹药设计手册[M].长沙:国防工业出版社,1977.[3]王瑞林.连发武器射频与固有频率匹配关系研究[J].兵工学报,2000,5(2):105-107.93。