我要投搞

标签云

收藏小站

爱尚经典语录、名言、句子、散文、日志、唯美图片

当前位置:手机棋牌游戏平台 > 火力控制系统 >

ADC效能模型在火力控制系统中的应用pdf

归档日期:07-07       文本归类:火力控制系统      文章编辑:爱尚语录

  1.本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。

  第五舌≯分控制、决策及其他 715 ADC效能模型在火力控制系统中的应用 张少贤 陆垮 周 渝 张志虎 (陆军航空兵学院.北京,101123) 摘要:介绍了军事装备系统效能的概念和原理,从可用度、可信度和固有能力三方面阐述了ADC系统效能模型,分析了 在一维情况下模型的表达式,并在此基础把ADC模型应用到火力控制系统效能上. 关键词:火力控制系统;ADC效能;模型:火力控制 中图分类号:TP391.1 Fire The oftheADCEffectivenessModelonthe Appliance Control System Lu ZhouYu Zhi-hu Shao-xian Zhang Cheng Zhang Aviation (Army Institute,Beijing·101123) The of effectivenessof Abstracts introducesthe andthetheoriesthe paper conception system weaponequipment.ADCsystem effectivenessmodelis the andinhesion the of expoundedby useableness,reliabilityability.Byanalysingexpression we theADCmodeltothefirecontrol effectiveness. apply system words:FireControl Key System;ADCEffectiveness;Model 1基本概念 1.2系统效能模型 系统效能模型是描述系统效能度量与其输出特性的 武器装备系统效能是指在规定的条件下达到规定使 数学关系。由于装备系统的功能和使用目标的多样性, 用目标的能力,是武器系统完成规定任务程度的度量, 人们很难建立一个完全适用于各类各种装备系统效能度 能从总体上描绘出一种武器在特定作战环境下完成规定 量的系统效能模型,一般都是针对具体的装备建立适合 任务的实际能力,因而成为在新武器研制工作中对武器 于该装备的系统效能模型。在人们试图用各种不同的方 作战能力进行综合评估的有效指标。 法去描述系统效能模型过程中,由美国工业界武器系统 1.1 ADC系统效能模型 效能咨询委员会、美国海军和美国航空无线电公司提出 ADC效能模型规定系统效能指标是武器装备系统可 的3个系统效能模型是较为成熟的模型。下面仅介绍由 用度、任务可信度、和作战(作业)能力的函数,用一 美国工业界武器系统效能咨询委员会提出的系统效能模 行向量E(1X朋)表示,即有 型,该模型目前使用较为普遍。 E:A·D·C【l】 由美国工业界武器系统效能咨询委员会提出的系统 效能模型:系统效能是预期一个系统满足一组特定任务 要求的程度的度量,是系统可用性、可信性与固有能力 作者简介:张少贤(1978-),女。河北元氏。讲师,学士,从事航空火的函数。这是一个应用最广泛的系统效能模型,其将可 力控制的研究;陆玲(1976-)。女.上海岽明,讲师。硕士,从事航空 靠性、维修性和固有能力、效能等指标综合为可用性、 火力控制的研究;周瀹(1982一)男,重庆潼南,助教.学士,从事航 空火力控制的研究;张志虎(1960-),男,山东荣成,教授,学士,从可信性、固有能力3个综合指标效能,并认为系统效能 事航空军械工程的研究。 716 系统仿线个指标效能的进一步综合。该模型简称为ADC系 当武器装备系统在使用过程中不能修理时,开始处 统效能模型。 于故障状态的系统在使用过程中不可能再开始工作。如 其中,可用性是在开始执行任务时系统状态的度量: 果再设定状态序号越大,表示故障越多,则可信度矩阵 可信性是在已知系统开始执行任务时所处状态的条件 就成为一个三角矩阵 下,在执行任务过程中某个瞬间或多个瞬间的系统状态 矾。矾: …吐。 的度量:固有能力是在已知系统执行任务过程中所处状 0 d22…d加 D=: 态条件下,系统达到任务目标的能力的度量。 ●●- ●●● 在使用此系统效能的概念时,往往需要回答以下3 O 0 …九 个问题: 任务可信度直接取决于武器装备系统可信赖性和使 (1)系统在开始执行任务时所处的状态是什么?有用过程中的修复性,也与人员素质、指挥因素等有关。 多大的概率? CL固有能力向量。 (2)在执行任务的过程中系统的状态将如何变化? C代表系统运行或作战的能力,表示在系统处于可 有多大的转移概率?考虑维修时的情况如何? 用及可信状态下,系统能达到任务目标的概率。一般情 (3)在执行任务过程中系统每一状态、每一状态转 况下,系统能力C是一个聆×所矩阵 移能完成任务的概率有多大? C Cil C12 伽 据此,系统效能的表达式为 C21 C22 C拥 C= . ¨ E=ADC 式中:卜系统效能 Cln C^2 C删 E=【P。,P:,…e。J系统效能指标向量, 岛(f=1,2,…,朋)是对于系统第i项任务要求的效能指标。 态i]:达到第7项要求的概率。在操作正确高效的情况下, 彳——可用度向量, 它取决于武器装备系统设计能力。 爿=【aI,a2,…,an】.为l×栉维可用度(或可用性) 特殊情况下,E=彳·D·C表示的效能模型将蜕化为 向量,是系统在执行任务开始时刻可用程度的量度,反 三个量的乘积。此时,A表示系统在使用前处于规定战 映武器装备系统的使用准备程度。爿的任意分量 斗准各状态且可靠投入使用的概率;D是使用中系统可 aj(j=1,2,…,刀)是开始执行任务时系统处于状态,的概 靠工作的概率;C是武器装备系统在使用可靠条件下完 率。_,是就可用程度而言系统的可能状态序号。一般而言, 成战斗任务的概率。因此,E实际上是考虑到武器装备 系统可能状态由各子系统的可工作状态、工作保障状态、 系统使用可信赖性及使用准备特性的作战效能指标。 定期维修状态、故障状态、等待备件状态等组合而成。 1.3系统可用性指标 显然,系统处于可工作状态的概率是可能工作时问与总 可用性的定量指标即为可用度。评估系统可用一般 时间的比值。可用度与武器装备系统可信赖维修性、维 以系统寿命期间的时间划分为基础。直接可用度是系统 修管理水平、维修人员数量及其水平、器材供应水平的 在规定条件下使用,随时可满意运行的概率。如果用 因素有关。(如海湾战争中,多国部队飞机的出动率达到 e(a,)表示此概率,则 80%以上,这说明其可用度达到相当高的水平。) 口—_可信度矩阵;表示系统在使用过程中完成规定 P(口,)_击=而而MT砑BF丽 功能的概率。由于系统有打个可能状态,则可信度D是 式中,,为总工作时间;,,为总实际修理时间,包括 一个疗×力矩阵(又称可信赖矩阵) 准备、故障定位与排除、更换部件及最终检验等时间: 吐l矾l…矾。 MTBF是平均故障间隔时问;MTTR是平均修理时间12】。 以,以: …dh D= ●●● ●●● 2在一维情况下模型E爿·D·C表述式 d1,d吐…a。 基于系统效能的概率概念,还可以将模型 式中,d,j(i=1,2,…,-;j=1,2,…,聍)是使用开始时系 E=A·D·C扩展为如下的形式 统处于f状态而言在使用过程中转移到,状态的概率,显 匕=乃e匕 然,∑嘞=l。 式中,匕是系统有效的概率; -I 第五部分控制、决策及其他 717 巴是系统在使用期间,随时准备根据要求启动且在 匕=尸(彳) 给定条件下正常工作的概率,它反映系统在可用条件下 屹=尸(c) 可工作的状态; 只=P(B/么) 只是在给定条件下,系统在任务期间无故障工作的 则 概率,反映系统的任务可信赖性; 屹是系统在设计条件下运行并完成其任务的概率, 尽管有上述情况,系统效能指标各因素的评估一般 它反映了设计能力和作战环境实际要求能力之问的符合 是彼此独立进行的。可信性是根据系统功能结构图和系 程度。 统元件数及硬件故障率计算出来的。计算时假定系统能 实际上匕=匕只屹是系统效能模型E=A·D·C力和可用性符合要求。系统能力是在系统研制初期,假 在一维情况下的表达式。 定可用性和可信性符合要求条件下通过仿真或试验确定 的,此时假定系统工作在系统能力限制范围内。最终确 由于概率用事件来定义的,因此,系统效能可用与 定系统效能评估往往是一个迭代过程,需要在系统投入 三个效能因素对应的三个事件的集合表示。这些事件称 使用后,用反馈数据修正。 为效能事件。在一般情况下,三个效能事件并不是互相 排斥的,图l给出的系统效能事件图说明了这一点。 3火力控制系统效能计算模型 火力控制系统包括火力系统和火控系统,其效能E, 用下式确定 E/=(1一pf)A.fD/Cf 其中,p,为火力系统的射击故障率; 彳,和D,是由火控系统的可靠性、维修性参数决定 的可用性向量与可信赖性矩阵; C,是由火控系统和火力系统的性能参数决定的能 图l系统效能事件图 力向量。 不互相排斥的事件不一定是统计独立的。所以三个 假设火控系统只有正常和故障两种状态,且在执行 效能事件可以是统计独立的,也可以是统计不独立的。 任务期问出现的故障不可修复,则可用性向量彳,为 当效能事件不是统计独立时,从武器使用观点看,可用 以=(町·,町z) 性事件必须首先出现,所以,可用性概率不以可信性和 MTBF/ 能力事件为条件。但可信性事件并不独立于可用性事件, a/-2而面再面 能力事件也不独立于可用性和可信性事件。令A表示可 AHTF: 用性事件,B表示可信性事件,C表示系统能力足够的 口,z 2而面再丽 事件,则 式中,臃一为火控系统平均故障间隔时间; 匕=_P(彳) 肘717n为火控系统故障平均修复时间。 只=P(B/爿) 可信赖性矩阵D,为 屹=P(C/一B) 根据概率规律 研铉甜K卜吲 匕=e(ABC)=e(A)P(B/A)e(C/AB). =Psr·Pr·P如 一2而I西 当效能事件彼此统计独立时,即有 式中,r,为火控系统任务持续时间。 匕=P(彳)只=P(B),屹=P(C) 则 圪=P(,4Bc)=户(彳)户(曰)P(C) L”j 能力向量c,为.c,=L_乡。.r211J=[%1] 能力向量C,为: 如果效能事件部分独立,例如,可用性事件和能力 其中,C九是对火力控制系统完成对空作战任务能力 事件彼此独立,而可信性事件依赖于可用性事件,即 718 系翻I仿—l技术及其应用·第1l卷 即地面防空武器系统攻击能力的度量,称为杀伤指数。 4结束语 综上可知,地面防空武器系统的攻击能力可进一步 本文通过阐述系统效能ADC模型,分析了在一维 分解为三项能力,即对目标的探测能力、射击能力和毁 情况下模型的表达式,并结合火力控制系统进一步得出 伤能力。由于这三种分能力是紧密相关、相互间不可偏 火力控制效能部分计算模型。因此,ADC系统效能模型 度的,任一分能力的低水平可导致攻击能力的显著下降, 因此,能够用下式来定义杀伤力度指数C,I. 是新武器研制工作中对武器作战能力进行综合评估的有 效指标。 c,l=副P由匕斥 P如=KdPd 参考文献 P,o=K,只 式中,匕为探测能力指数; 【l】李明,刘澎.武器装各发展系统论证方法与应用.北京: 尼为在理想条件下(好天气,无干扰条件下)对空 国防工业出版社,2000.9:390--394 中目标的发现概率: 【2】徐宗昌.装备保障性工程与管理.北京;国防工业出版 亿为由火控系统的全天候性能、抗二l二扰性能、低空 社,2006.1:109~113 性能和敌我识别能力决定的修正因子: 【3】潘承泮.武器系统射击效力.北京:兵器工业出版社, Pm为对探测到的目标的可射击能力指数: 1994.4 只为对进入地面防空武器系统防御空域内的目标的 【4】田棣华.高射武器系统效能模型分析.北京:国防工业 服务概率; 出版社,1991.1 鬈。为由火力系统的覆盖空域和携弹量决定的修正 【51刘国栋,吴进煌,石伟峰.反舰导弹武器作战系统效能 因子; 分析【J】.海军航空工程学院学报,2004,19(1):152—154 最为对已实施射击之目标的毁歼概率; 【6】谢小平,彭绍雄,赵俊.反舰导弹武器系统作战效能评 对巴、只、忍可采用解析或仿真模型计算。 估模型研究【J】.海军航空工程学院学报,2004,19(2): 214~216

  “原创力文档”前称为“文档投稿赚钱网”,本网站为“文档C2C交易模式”,即用户上传的文档直接卖给(下载)用户,本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的收益归上传人(含作者)所有【成交的100%(原创)】

本文链接:http://chefroland.com/huolikongzhixitong/96.html