MZCAD系统-火炮瞄准机计算机辅助设计

在微机上研制实用的机械产品CAD系统,对改进传统的机械设计方法,加速机械产品的更新换代,具有极为重要的意义。     

火炮瞄准线偏移量检查新方法及其精度分析

分析了瞄准线偏移原理与形成原因，提出了以激光束替代炮膛轴线，并以此光线标示炮后铅垂线，用传感器检测瞄准偏移量的新方法，并对该方法进行了精度分析，提出了提高检查精度的具体措施。     

用于自动瞄准的火炮射角快速算法

提出了一种用于自动瞄准的火炮射角快速算法，利用无人机侦察实时定位系统的目标定位信息，通过火炮的自动瞄准装置对火炮的射角快速确定，从而实现快速瞄准，缩短了反应时间，提高了部队的战斗力。     

自行加榴炮的火炮自动瞄准系统

简要介绍了自行加榴炮的自动瞄准系统，该系统在应用平台式惯导系统的前提下，用自动调炮的数学模型，在火炮方位与高低调炮时发生了耦合现象，提出了解耦方法，并给出工程实现方法。     

基于人-机工程学的船载牵引火炮射击可行性分析

在试验的基础上，从火炮本身性能和船摇特性两方面分析了船载火炮射击的可行性，提出了“高低轴等待，方向轴追踪”的射击方案。根据人—机系统的数学模型，分析了炮手追踪时产生误差的主要原因是系统滞后。为此，研究了基于实时预报的信号导前量的火炮追踪控制策略，仿真表明，本方法减小了追踪误差，显示了其有效性和可行性。     

火炮瞄准精度测试系统硬件数据采集与软件编程

瞄准精度是火炮武器系统设计过程中需要严格考核的一项技术指标。依据某炮的工程应用背景，开发的软件应用程序和硬件数据采集系统主要完成两个功能：自动采集双经纬仪测量的方位角与高低角数据值；按照空间解算模型推导出的计算公式得到统计量中间偏差值。通过实践检验证明，该系统测量误差不大于0．2密位。与常规手工作业方式相比，其自动化程度较高，可极大地缩短靶场试验周期，在工程实践中获得了较好的应用效果。     

动态仿真技术在火炮总体设计中的应用讨论

把动态仿真技术应用于火炮的总体设计.通过利用大型工程图形软件,实现了在计算机上进行火炮的三维实体建模,并可方便地获得火炮总体的结构参数和物理参量,在此基础上进行火炮发射过程的动态仿真和密集度预测,为火炮的总体布置、结构设计和密集度分析提供了定量定性依据.     

某火炮供弹系统的设计研究

在借鉴国内外供弹系统现有技术的基础上,提出了一套新型火炮供弹系统方案：多弹种弹鼓储弹、单线扬弹、双向摆弹臂分弹。对间歇式转动的弹鼓系统,扬弹系统,分弹系统进行了结构设计,接口技术的设计和优化;对关键机构进行了运动学分析;并对各系统的时序进行了研究,给出了最佳时序方案;进行了原理样机的试验研究。为提高火炮供弹系统自动化程度和快速更换弹种提出了新的思路和构想。     

某火炮自动装填系统专用试验装置的功能结构分析

为使阻弹、卡弹等故障尽可能地解决在火炮自动装填系统可靠性台架试验中，有必要进行自动装填系统样机可靠性台架试验。该专用试验装置必须具备的基本功能要求是：可以模拟步兵战车在各种可能的工作状态下的供弹速率和动态特性，实现火炮自动装填系统在台架试验条件下弹药的自动装填和半自动装填。专用装置由台架总成、模拟火炮、受弹装置和电控装置组成。试验表明，该专用试验装置完全满足火炮自动装填系统可靠性台架试验要求，可模拟火炮自动装填系统的实际工作状态，为火炮自动装填系统在研制阶段的可靠性增长提供了有价值的数据。     

火炮复进机压力监测系统设计

复进机作为火炮反后坐装置的重要组成部分,其性能好坏直接影响到火炮战斗力。针对火炮反后坐装置工作可靠性与复进机内部压力密切相关这一工程实际问题,设计了一种可以实时反映火炮复进机内部压力变化规律的压力监测系统。该系统利用了现代传感技术、无线传输技术以及单片机技术,实现了建制规模火炮复进机压力数字化检测与管理,为火炮反后坐装置常态化检测、维护和保养提供了便捷的信息化管理平台。试验结果表明：该设计可靠实用,符合火炮射击过程,为反后坐装置后续故障诊断奠定了基础。     

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。     

某自行火炮总体结构参数灵敏度分析与优化

为了有效地降低某轮式自行火炮高低炮口扰动，对武器系统的总体结构参数优化进行了初步研究。建立了考虑炮身弹性变形、自动机主要构件的运动和碰撞等复杂因素的全炮动力学模型。根据某火炮的结构组成和发射原理，把武器系统简化成由身管、供弹臂、弹丸、摇架、炮塔、底盘等24个物体组成的多体系统。在对影响炮口垂直扰动的主要参数进行灵敏度分析的基础上，利用随机方向优化算法对武器系统的总体结构参数进行了优化。优化效果明显，为武器系统的总体设计和结构设计提供了理论依据。     

某自动炮炮箱缓冲方案设计与分析

为了有效地减小某自动炮传给炮架的后坐力，需要在炮箱和摇架之间设置缓冲装置。对几种典型的缓冲途径进行了分析比较，结合武器总体布置和总体性能的要求，提出了一种沟槽式液压缓冲方案，建立了考虑自动机和炮箱运动与受力的缓冲数学模型，通过调整沟槽深度，实施不同工况的仿真试验，获得了缓冲力和缓冲行程均比较理想的设计结果。     

坦克炮的精度优控性设计

坦克炮的精度设计及其优化控制方法越来越受到普遍重视。火炮的射击命中精度包括准度和密集度两个概念。坦克炮的精度设计既要提高准度,又要提高密集度。静止射击条件下的发射不一致性控制是坦克炮精度设计的根本问题。火炮系统发射时的3类动力扰动包括力源性扰动、形源性扰动和位源性扰动。对扰动的抑制是火炮精度设计的另一个重要内容。研究结论是：坦克炮精度优控性设计应努力控制3类扰动因素的产生,约束它的大小;另一方面,通过结构设计,最大限度实现动力平衡,保持身管在发射扰动状态下的稳定性。工程实践检验表明：这种方法取得了较好的效果,证实了它的指导意义及实用价值。     

半实物炮控仿真系统的设计

采用半实物实时仿真的方案设计了坦克炮控仿真系统,该系统由仿真计算机、仿真控制器、炮控计算机以及部分炮控系统部件组成,可以实现静态测量、稳定状态、跟踪与调炮状况的仿真。建立了炮控系统的仿真模型,进行了仿真系统运行剖面和仿真用例的设计。在大量实车测试和理论分析的基础上建立了火炮干扰力矩仿真数据库,仿真结果与实车测试结果对比表明,对不同路面不同速度下火炮运动的仿真都达到了满意的要求,较真实地反映了坦克炮控系统的动态特性。它除可为现有炮控系统进行仿真实验外,还可成为新型炮控系统研制中进行算法研究、性能实验的仿真平台。     

车载火炮角度伺服控制系统设计

由于受总体技术水平的制约，火控系统的总体性能欠佳。如在恶劣路面、高行驶车速下的命中率等方面都与国外有较大差距，特别是对火炮随动系统数字化的要求。针对这些情况，提出了一种基于单片机的直流PWM伺服控制方法。首先依据要求的调炮反应时间和调炮加速度，推算出直流电机的各项参数，对各个设备建立数学模型，然后运用经典控制理论，分析频域和时域响应后，确定用串联领先网络的方法校正。从最后得出的结果看出具有很好的动静态性能，且这种设计具有很好的通用性能，可以移植到其他相似的系统中。     

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。