舰炮瞄准装置操控界面优化设计

介绍了舰炮瞄准装置操控界面设计中的优化设计方法及应用,在充分考虑操作人员、设备及工作环境相互作用的前提下,以人机界面的匹配优化为总体目标,以操控台几何尺寸和各个功能单元几何可布置区域为条件,依据人机工学和人机界面最优化设计原则,参考国内战士人体模型的数据,分析操作手和操控设备的显示单元、操控单元的数据特点,以人体模型尺寸、环境使用条件为变量规划出每个单元的各器件的约束条件,确定了瞄准装置单兵操作的操控台人机界面优化设计模型,并进行工程设计。     

牵引加榴炮瞄准机手轮尺寸人机工效评估与优化

为提升牵引加榴炮瞄准操作工效,依托人机仿真与综合评价方法依次面向瞄准机手轮轮径、安装轴线高差、握柄截面尺寸展开研究.仿真中模拟炮手动态操作行为,通过多项指标对典型行为姿势评估;综合评价中以评语集为参照,对纺锤形、圆柱形、梨形、锥形4类造型握柄对应的实物样本进行抓握与评价.依据仿真、综合评价的逻辑自上而下基于应用层、评估...     

某火炮综合故障检测系统研究

针对现有火炮故障检测系统只能对炮控箱和操纵台单独进行检测的缺陷,以某火炮为应用对象,提出了可对炮控箱、操纵台和瞄控箱的信号、电源、开关以及电位旋钮等发生的故障进行检测的火炮综合故障检测系统的设想,并对该系统的I/O信号处理电路、高精度A/D采集电路、控制器以及显示电路等硬件及相关软件进行了设计,满足了对火炮故障检测的要求.测试试验表明,该系统功能完善,通用性好,具有良好的人机交互性,实用性强,对于提高火炮故障检测水平具有积极的意义.     

基于激光技术的火炮零线检测设备

为解决当前部队在火炮零线检查中速度慢、精度不高的问题,开发了基于激光技术和计算机技术的检测设备．介绍了系统的设计原理和组成,重点对系统的结构进行了设计,实现了对火炮瞄准装置快速准确的零线检查．     

大口径火炮反后坐装置及定向栓空间布置对炮口振动影响研究

大口径火炮发射系统总体结构布置是影响发射系统性能的关键之一,其决定着火炮架体结构设计和关键指标实现。火炮架体、反后坐装置和定向栓及其空间布置是火炮结构的重要组成部分,是发射系统实现射击精度的结构基础。开展大口径火炮发射系统反后坐及定向栓空间布置对炮口振动影响研究,从总体结构布置出发降低炮口振动,是从火炮结构设计角度提高火炮射击精度的重要研究内容之一。通过建立某大口径自行炮全炮的有限元模型,采用动力学方法仿真得到了全炮动力学响应,包括炮口点振动速度和角速度、前套箍受力等。分析了该自行炮反后坐装置及定向栓布置对炮口振动影响,结果表明,采用双定向栓设计能够减小炮口左右方向振动速度和角速度、减小前套箍受力;采用双定向栓和反后坐装置对称布置方案能够减小炮口振动量。该研究为优化大口径火炮火力系统方案提供了理论和工程技术参考。     

故障火炮定向方法研究

现代自行压制火炮适用于战场直瞄和间瞄射击。针对火炮出现定向功能故障时,火炮无法自主确定射向,不能用于间瞄作战的故障,提出一种利用定向功能正常的火炮,实现快速为故障火炮赋予基准射向的方法。正常火炮使用直瞄镜瞄准故障火炮并进行激光测距,获得两者间的斜距离,依据当前炮塔轴线北向角、姿态传感器值、高低受信仪值计算出两者间的直线距离以及正常火炮身管轴线的北向角;正常火炮瞄准标志物,同样的方法再获得两者间的直线距离和正常火炮身管轴线的北向角;故障火炮使用直瞄镜瞄准标志物,正常火炮将获得的数据发送给故障火炮;故障火炮根据接收的数据和当前姿态传感器值、高低受信仪值计算出其炮塔轴线北向角,即可确定其基准射向。结果表明,该方法有效解决了故障火炮不能自主定向的问题,比传统方法操作时间短,并且人员安全性较高。     

某型高炮瞄准训练器的设计与实现

为实现对炮手半自动跟踪瞄准目标技能的模拟训练,在综合运用硅微机械角速度传感器、单片机和虚拟现实等技术的基础上,设计一种新型的瞄准训练器。简述了提前量求取原理;提出了火炮角速度的测量方法;通过对跟踪误差的采集与分析,设计实现了训练成绩考评模块。结果表明:该系统具有安装方便,操作简便,考核客观等特点,能明显提高炮手的训练水平。     

单兵系统工效学指标体系的建立及权重分配

为了更好地开展单兵系统人机工效评价与设计研究,分别建立了单兵系统人机工效评价指标体系和人机工效设计指标体系.在建立指标体系的过程中,研究了指标体系的优化和建立方法,通过分析传统指标权重分配方法的不足后,提出了采用G1法分配指标权重方法.依据指标对士兵操作工效影响程度大小的原则,进行了专家调查,得到稳定可靠的指标及其权重系数.该指标体系的建立为单兵系统的人机工效评价和设计具有重要的指导、参考作用.     

基于动态后坐的火炮综合性能检测系统设计

针对目前装甲车辆火炮综合性能检测手段落后,无法满足信息化条件下维修保障需求的问题,在对火炮各部件的关键性、综合性指标进行分析研究的基础上,设计能检测火炮系统炮闩、反后坐装置、瞄准机等部件静态和动态综合性能指标的检测系统。重点采用了先进的液压控制技术模拟火炮动态后坐,在后坐和复进过程中实现火炮的技术指标检测,使得对火炮修前的性能状态以及修后的维修情况全面掌握,应用结果表明,检测系统运行稳定可靠,大大改善了维修保障条件。     

基于自适应鲁棒控制的坦克俯仰系统建模与仿真

为准确描述坦克行进间的火炮俯仰系统,利用动力学软件RecurDyn建立了坦克行进间多体系统动力学模型,并通过仿真与试验初步验证了模型的可信性。对以永磁同步电机(PMSM)为执行机构的火炮俯仰系统进行了动力学建模分析,并建立了火炮俯仰系统的数学模型。在此基础上,针对传统三环结构控制效果不佳的问题,设计了火炮俯仰位置伺服系统自适应鲁棒控制器,以及对系统扰动进行反馈补偿的干扰观测器,完成了控制器的稳定性分析,并建立了火炮俯仰系统控制模型。最后,通过接口模块实现了坦克俯仰系统的联合仿真。仿真结果表明:本文建立的坦克行进间多体系统动力学模型具有一定的合理性,设计的火炮俯仰位置伺服系统控制策略具有较好的阶跃响应和瞄准稳定性能以及较强的鲁棒性和抗干扰能力。     

某全闭环操瞄系统的火炮身管指向控制研究

某履带式自行火炮的操瞄系统采用捷联惯导系统（SINS）测量火炮身管指向进行瞄准,使得高低伺服和方向伺服存在控制耦合,瞄准性能易受车体姿态影响。根据车体坐标系下的全闭环操瞄系统控制模型,对被控模型进行等效变换,得到平动坐标系下含非匹配不确定干扰的伺服被控模型,将原有的耦合干扰、建模误差等转换为各伺服分系统的外扰,分别对伺服分系统设计自抗扰控制器。自抗扰控制器可对外扰进行观测,并在非线性状态误差反馈控制器中进行补偿,克服外扰造成的伺服系统超调。在车体初始姿态分别为水平和倾斜6°条件下进行仿真,结果表明：与采用自适应滑模变结构控制相比,采用自抗扰控制策略的伺服瞄准系统实现了平稳、精确瞄准,超调小,有效地抑制了非匹配不确定干扰,且控制器输出平滑。     

基于Matlab的民机多模态飞行控制

为保证民用飞机更安全、更可靠地飞行,设计适合我国民机自动飞行的工作模式.对自动飞行系统的工作模式进行分析,基于Matlab平台对自动飞行系统人机界面及工作模式之间的逻辑关系进行设计建模,实现了与该工作模式对应控制律之间的交互.通过典型民用飞机着陆全流程仿真对该工作模式系统进行了验证,可为民用飞机自动飞行系统的工程应用提供理论参考.     

某型靶弹系统火工品安全控制设计

针对某型靶弹系统火工品安全全流程管控问题,进行火工品危险严重性分析,划分弹载组件、靶弹、发射状态3个层次开展安全设计.采用钝感点火,功率驱动和恒过载解保、延时解保串联方案,保障火工品静电、运输、跌落、异常撞击等环境下的安全;靶弹层面,设计电气隔离、工作2种状态,能力覆盖靶弹运输、存储、测试、模拟发控等全部非发射工况;发射状态下,采取逐段管控、串联保险、单一接口操控策略,保障技术准备、发控对接、试验发射等应用环节安全.实际应用结果表明:该设计可靠、有效地实现了火工品安全全流程控制.     

基于人机界面学的车载武器系统显示器设计

为更好地发挥武器系统整体作战效能,采用人机界面学对车载武器系统的显示器进行设计。根据显示器设计总体思路以及人的视觉运动规律、显示器设计的基本原则和要求,对显示器的外观及尺寸、显示器界面布局、背景色彩和对比度等进行设计,以使乘员能够更加舒适、快速地获取相关重要信息,并为车载武器系统的总体设计提供一定的借鉴和参考,提高武器系统的综合作战效能。     

自动直瞄方式在某型自行火炮上的应用研究

某型自行火炮在实际应用中存在目标可见但不能直接瞄准的现象,为了弥补这一缺陷,引入自动直瞄方式代替传统直瞄方式。自动直瞄方式是使用激光测距仪测量火炮至目标直线距离,结合当前身管方向和姿态,求解出大地坐标系下的炮目高差和炮目距离,采用3D弹道解算模型求解出射击装定诸元,经过操瞄解算得出调炮诸元。试验结果表明,自动直瞄方式系统反应时间短、瞄准精度高、使用范围广,能够对视场内任意目标进行直接瞄准,性能优于传统直瞄方式。     

装甲车辆驾驶舱工效学试验系统方案研究

针对开展装甲车辆人机工效研究缺乏试验手段的问题,设计了一套驾驶舱工效学试验系统.试验系统在半实物仿真的基础上采用模块化设计,具有人机界面空间布局可设定的特点,并融入了工效分析功能.试验表明,系统能够用于作业可达性和可视性、操纵力适宜性、仪表信息可判读性、作业任务复杂性、驾驶员作业可靠性等方面的工效研究.     

某型装备虚拟训练系统

为解决武器系统在基层单位勤务保障训练中实战化实装训练不足的问题,对某型装备虚拟训练系统进行设计.基于虚拟现实技术(virtual reality,VR),依据武器系统实装外形数据、性能参数、工作原理,构建武器系统虚拟环境,模块化设计训练系统,在保证训练者安全的前提下,使训练者像玩游戏一样,学习多型武器理论知识,在设定的战场环境下进行人机合同训练和多人协同训练,完成弹药勤务保障任务.结果表明:该设计能显著提升训练效果,大幅降低经济成本,组训工作更加便捷.     

某型战车训练复现与评估系统设计

针对某型战车训练中无法复现训练过程、难以评估参训人员战技水平的问题,设计了一种战车训练复现与评估系统。该系统利用记录装置记录战车训练过程中的指挥信息、战车行驶参数、发射时机和诸元等音、视频数据信息;根据采集的数据,复现车长终端／车外画面、电台通话、车况／导航／瞄准等训练信息,预测火炮弹着点并评估命中效果;根据指挥信息和作战态势,评估战术队形、站位等战术动作执行情况。试验结果表明：系统能记录和评估战车训练过程,对于提高战车指挥员和操作员的指挥协同、火力控制、操作驾驶等战技水平具有重要作用。     

某型导弹发射车射手位人-机-环境系统评价方法

文中以导弹发射车人-机-环境系统评价方法需求为牵引,针对导弹发射车人机结合紧密的特点,把人与导弹发射车作为一个整体加以综合分析和研究.运用模糊层次分析法完成对影响人机工效因素的指标权重计算,在此基础上对客观指标与主观指标分别通过试验数据、仿真数据、测量结果及专家评分的方法完成初始数据获取,结合白化权函数完成工效指标的评定,最终实现对导弹发射车射手位人-机-环境系统设计结果的科学评价.