便携式侦察机的总体设计与研究论文

2024-09-08 版权声明 我要投稿

便携式侦察机的总体设计与研究论文(通用5篇)

便携式侦察机的总体设计与研究论文 篇1

目前,小型无人机的应用处于起步阶段,因其独特的优势而倍受关注。微小型无人机具有应用性强,便于携带,操作简单,安全性好等优点,还可用于需要侦察、监测、抗震救灾等领域。在军事领域,更小型、更廉价和更易操作的系统会在将来的战场大有作为,甚至推出一种既能大量部署而且无需过多训练就能操作的一次性无人机作战系统。

本文的无人机是一种锂电池提供动力的小型杀伤性无人机,从弹射筒弹出,由展开锁定机构锁定机翼和垂尾,电池带动的可折叠桨叶提供动力,地面人员的操纵来保证稳定巡航。携带监视仪器,对移动目标实施跟踪监控。此外,该无人机配置一个小型弹头,一旦锁定目标,由地面人员控制俯冲,引爆后迅速消灭目标。中期的设计和研制

2.1 设计

基于前期可行性的验证,进行中期的设计和研制。该无人机是一种总质量为2kg 的便携式空地侦察飞行器,机身长度600m m,机身宽度60 m m,机身最高处60 m m,主机翼长度700 m m,后机翼长度600 m m,机翼弦长90 m m,机翼厚度10 m m,垂尾高度120m m,空机约为800g、电子设备600g、高爆炸药0.32kg~0.60kg,它折叠于弹射筒中,当从筒内弹射后,机翼展开保持稳定巡航。

该无人机的弹体结构气动特性优良。它采用光滑圆头、长方体机身设计,有前后两对弹翼,背部还有一对呈一定夹角的垂尾,为方便用筒式弹射器弹射,无人机的前后弹翼、垂尾以及螺旋桨均采用折叠式。弹射前,位于弹射筒内时为折叠状态,离开弹射筒后迅速展开,在空中快速达到巡飞状态。

对于螺旋桨和电子设备,也进行详细的设计。一个G F 系列电动尼龙桨(6030),一个朗宇无刷电机(2212kv 2450),一个好盈无刷电调(40A),四个银燕金属模拟舵机(每个约9g),一块格式锂电池(1000m ah25C)。

该无人机通过地面人员遥控控制,可在1000m 航程内自由飞行,续航时间15 分钟,飞行速度80~120km /h。该无人机具有可携带性、快速部署和高精确性,形象地说,是把空中力量放入背囊中以保护徒步作战的步兵,并使班组能够作为一种战略力量。

2.2 研制

在样机制作之前,进行C A TIA 三维建模和模型仿真,将仿真结构用3D 打印机打印出来模拟组装,再利用复合材料工艺进行制作。样机研制步骤介绍如下:

1)将C A TIA 三维建模的零部件用3D 打印机打印出来。

2)对打印零部件打磨光滑,并对机翼和机身的阳模进行喷漆处理。

3)将阳模置于基体中,在阳模露出的半表面依次涂抹脱膜蜡、喷涂光漆、胶衣、涂抹原子灰、铺设玻璃布、填入玻璃粘,再用玻璃纤维布覆盖。晾干后,将基体与玻璃粘层分离,将边界打磨光滑即可得到阴模。

4)在阴模表面依次涂抹脱膜蜡、喷涂脱膜剂、光漆、胶衣、铺设0.03m m 玻璃布、碳纤维预浸料、0.05m m 玻璃布、脱膜布,最后用真空袋包装并用密封胶密封。

5)用激光切割机切割并制作机翼和机身的内部框架,将整体框架置于阴模中并涂抹工业胶,进行合模,得到机翼、机身壳体。

6)对机翼、机身进行处理,安装舵面。最后进行整体组装。后期试飞与结构优化

样机的各种设计参数出自理论计算,为确保研制出的无人机的性能及实用性。在样机制成后,进行调试飞行。由于制作中设备与技术水平有限,制作出的样机质量分布不均,所以在试飞前需要对飞机进行配重,保证飞机起飞后具有良好的飞行性能。

在测试过程中,飞机表现不稳定,在弹射起飞后,易出现侧翻,给飞机的控制带来很大难度。针对这一问题,进行改进:其一提高工艺减轻飞机的总体重量;其二增大机翼面积,提供更多升力。在改善机翼的设计后,进行吹风实验。经验证,该飞行器的气动性能等方面满足前期的设计要求。在后期的试飞过程中,侧翻现象也有所改善,不再对飞行产生过大影响。至此,此无人机设计制作基本已经完成。结论

短壁采煤机研究与总体设计 篇2

【关键词】短壁;采煤机;研究设计

短壁采煤机具有一定的特点,其机身为3m左右,比其他采煤机略短,但是各项性能却比较好,在工业采煤工程中应用的比较广泛。影响短壁采煤机采掘能力的因素很多,其中最主要的是其输送能力,提高采煤机的输送能力,可以突破采煤企业的采煤量瓶颈,从而增加企业的经济效益。本文作者为了更好的研究短壁采煤机的设计,分析了国内外不同型号短壁采煤机的特点以及技术发展,并对采煤机设备配套以及采煤工艺进行了简要的介绍,希望可以对相关单位提供一定的帮助与参考。

1.短壁采煤机的基本特点

短壁采煤机是一种新型的小型采煤机器,其外形与普通采煤机有一定差别,采煤的性能较好,而且在工业煤炭开采工程中普及率较高,这种采煤机是一种单滚筒的结构形式,下面笔者对短壁采煤机的基本特点进行简要介绍:

(1)短壁采煤机的机身一般较短,长度为3m左右。

(2)短壁采煤机的摇臂比较特殊,其中一个摇臂设置在机身中间,可以左右摆动以及转动,转动的角度一般在270°以上。

(3)短壁采煤机不需要斜切进刀,其运转的过程中一般是直接进刀的形式,这需要采煤机和输送机相互配合,在滚筒完全进入顺槽后,通过直接进刀的方式使采煤机更好的运作。

(4)短壁采煤机的摇臂长度可以根据需要灵活调整,机面的高度也可以随意升降,这样可以更好的适应开采环境,为开采操作提供方便。

以上特点是我国短壁采煤机的基本特点,这种采煤机在我国煤炭开采工程中应用也比较多。除了国内短壁采煤机的机型,国外还有一些特殊的短壁采煤机机型,国外常用的短壁采煤机为侧置两节摇臂等类型,不同类型的短壁采煤机有着不同的特点。

2.国内外短壁采煤机的特点以及技术发展

2.1我国常用短壁采煤机类型与特点

我国短壁采煤机的应用稍晚,MGD-N系列的短壁采煤机是在我国煤科总院上海分院研发出来的,这一系列的短壁采煤机性能良好,提高了我国的煤炭产量,这些短壁采煤机的主要特点是:

(1)MGD-N系列的短壁采煤机具有纵向布置的特点。

(2)这种型号的短壁采煤机摇臂的高度可以调整,其主要采用的是齿条油缸定位,这样的采煤机更加灵活,可以根据不同的采煤环境,对采煤机的高度进行调整;摇臂的摆动可以调成向上的,也可以调成向下的,其摆角最小为270°,最大不能超过320°。

(3)牵引的方式采用无链或者有链等液压牵引的形式。

(4)这种型号的采煤机是一个系列,其行走箱一般安装在底托架上。

上述这种类型的短壁采煤机布置方式比较特殊,其机身小而窄,比较灵活,但是齿轮传动比较复杂。这种系列的采煤机高度以及臂长可以随意改变,齿条油缸可以更好的吸收振动,这种采煤机的操作更加简便,维修也更加方便。

2.2我国横向布置的短壁采煤机

随着我国采煤机研发技术的发展,另一种系列的短壁采煤机在上海研发成功了,这种横向布置的短壁采煤机性能更强,其总体设计结构甚至超越了国外同等类型的采煤机。下面笔者对这一新型号短壁采煤机的特点进行简要的介绍:

(1)这种型号的采煤机,其截割所用的电机呈横向分布,而且安装在机身之上,这与之前安装在摇臂回转轴上的采煤机有很多的差异。将截割电机横向安装在机身上可以提高采煤机利用的可靠性,而且便于维修。

(2)摇臂轴用关节轴承取代三层复合材料滑动轴承,大大提高了可靠性和使用寿命。

(3)继续采用简单可靠的齿条油缸调高系统,摇臂可以向上方或向下方摆310°。

(4)更换电机,可以实现截割功率150,200或250kW。

(5)可以多电机电牵引,牵引功率50kW,装机功率200,250,300kW,电牵引短壁采煤机属于国际首创。也可以单电机液压牵引,牵引力250kN。牵引速度0~11m/min,装机功率150,200,250kW。

(6)有可编程序控制器、状态检测、故障诊断和无线电遥控。

(7)采用Eicotrack无链牵引,可靠性高,控顶距小。

这种单电机横向布置的液压牵引短壁采煤机系列,性能比原有的单电机纵向布置的液压牵引短壁采煤机更好,我国多电机横向布置的电牵引短壁采煤机系列,技术上居国际领先水平。尤其是我国1140V的电牵引采煤机,其在总体设计上的优势十分明显。

3.短壁采煤机的设备配套和采煤工艺

3.1综放工作面设备配套

考虑到生产能力和地质条件,采煤机截割功率宜大不宜小。

液压支架可与长壁设备通用;工作面两端可设排头(尾)架;工作面和机尾先移架,后推溜。

机头若传动部平行布置则先推溜,后移架,若传动部垂直布置则先移架,后推溜。尽量采用垂直布置,以便排头(尾)架与工作面支架统一,及时支护。

工作面前部输送机 机头尾按短壁综采要求变线,确保采煤机割透,有适当的下切量,摇臂能够翻转,并使巷道宽度尽量小;采用矮机尾架、机头单传动部垂直布置在煤壁侧;销轨式或齿轨式无链牵引。

3.2综采工作面设备配套

综采工作面设备配套,除没有后部输送机外,其余同综放工作面。还可以把工作面输送机和转载机合二而一,成为90°转弯输送机。

3.3采煤工艺

采煤工艺分机尾进刀和机头进刀两种。机尾进刀中,采煤机从轨道巷向运输巷割顶刀。跟机移架。采煤机爬上输送机机头,割顶煤。采煤机摇臂落下。跟机推输送机,爬上输送机尾,割底煤。采煤机举起摇臂,把滚筒放在轨道巷断面之内,推输送机机尾进刀。机头进刀的工艺中,采煤机从运输巷向轨道巷割顶刀。跟机移架。采煤机爬上输送机机尾,割顶煤。采煤机爬下输送机机尾,割底煤。采煤机从轨道巷向运输巷割底刀。跟机推输送机。采煤机爬上输送机头,割底煤。采煤机举起摇臂,把滚筒放在运输巷断面之内,推输送机机头进刀。机头进刀要求巷道宽度较大,割上刀片帮时容易堵塞输送机。

4.结语

综上所述,不同类型的短壁采煤机有着不同的特点,而且其部件布置的差异性,不但影响着其功能的使用,还对维修以及操作的简便性有着一定影响。我国上海分部研制的不同系列的短壁采煤机较多,其中新型的横向布置短壁采煤机性能较好,这种采煤机的总体设计结构比外国同类产品的结构更好,这与其选材的优质性也有很大的关系,采用关节轴承的短壁采煤机不但采掘效率高,而且使用寿命也更长,这大大提高企业的经济效益,促进了我国煤炭产量的增长。我国研发的短壁采煤机可以根据不同的采高要求,随意更换摇臂,这种优良的特性使得其在国内外采煤工程中得到了广泛的推广以及应用。 [科]

【参考文献】

[1]伍丽娅,冯泾若.短壁采煤机的总体设计和技术发展[J].煤矿机电,2004(05).

[2]刘纯贵.四台矿11号煤层307盘区短壁综采开采技术[J].煤炭科学技术,2004(10).

空空导弹PHM系统总体设计研究 篇3

关键词:空空导弹;PHM框架模型;包装箱;电气属性

中图分类号:TJ760.7 文献标识码:A 文章编号:1673-5048(2014)05-0055-05

0 引 言

空空导弹作为现代空战的主要武器,在夺取制空权中发挥着重要作用。随着精确制导技术、微机电技术的迅速发展,空空导弹的性能越来越优良,结构越来越复杂,成本也越来越高,因此,研究空空导弹装备的PHM运用显得很有必要。空空导弹的PHM运用主要是为了提高战备完好率,优化保障模式,增强保障效率。PHM由两部分组成[1]:故障预测,即对装备进行故障诊断、状态评估,发现潜在故障,预计剩余寿命和剩余工作时间;健康管理,即根据故障诊断/预测信息制定维修决策,优化资源配置。如何将PHM在飞机和发动机方面的研究成果借鉴性地运用到空空导弹中,是研究的重点所在。

1 系统总体框架组成 1.1 空空导弹结构组成

空空导弹主要由导引系统、飞控系统、引战系统、推进系统、能源系统和弹体系统六部分组成:导引系统,接收和处理敌机、机上火控系统发送过来的信号,锁定并跟近敌机,控制导弹按照既定轨迹飞行;飞控系统,对空空导弹的飞行起到控制和稳定作用,通过控制导弹的俯仰角度、偏航角度和滚转角度,使导弹在飞行弹道上稳定飞行,并且具有较好的阻尼特性、响应特性以及合适的飞行过载;引战系统,即引信、战斗部和安保机构系统,当导弹按照预定的轨迹飞向目标时,导弹的安保机构和引信按照装定的程序工作,在距离目标适当距离时,引爆战斗部,毁伤目标;推进系统,一般指空空导弹内部的固体火箭发动机,为导弹机动飞行提供推力,达到相应的飞行马赫数和攻击距离;能源系统,指空空导弹上的电源、气源和液压源,电源为导弹发射、接收和处理信号提供电能,气源主要用于制冷以提高制导精度,液压源为弹上液压装置提供动力;弹体系统由弹身、弹翼、舵面等组成,空空导弹的各个舱段组合在一起,构成一体形成弹身。

1.2 空空导弹PHM框架模型

根据OSA-CBM(视情维修开放体系)结构[2]和空空导弹结构组成,构建如图1所示的PHM结构模型。OSA-CBM由七个模块组成:数据采集模块、数据处理模块、状态监测模块、健康评估模块、预测模块、分析决策模块和接口模块。所谓开放式结构,是指七个功能模块之间没有严格的区分,即存在交集部分,有的模块是可以缺少的,其中数据采集模块、数据处理模块、状态监测模块和接口模块是必不可少的,而其他的三个模块可根据具体应用进行选择。

在导弹的六个系统部位安装传感器节点,采集各个系统的信号,运用一系列算法进行特征提取、数据融合和转换,传输到状态监测模块进行识别与状态评估。健康评估模块根据历史数据或者相应的性能指标判断各个部位的状态,如果正常,可以根据数据变化趋势,进行剩余寿命预测;如果出现异常,进行故障隔离与精确定位。分析决策模块根据预测单元的数据进行综合分析,提出维修决策:如果导弹处于库存或者战备状态,技术人员就可以直接采取维修活动;如果导弹在挂飞状态,飞行员可以根据显示提醒,不打出该弹,在保证载机安全的情况下带弹着陆,进行维修。飞机在为飞行员做出导弹状态提醒的同时,向地面发送导弹故障信息,塔台进行态势评估,以帮助飞行员进行决策。在对导弹进行状态评估与维修决策制定的过程中,任务管理模块对过程中的每一个环节进行控制与协调,动态数据存储模块则根据具体任务对存储空间进行动态分配。

空空导弹PHM结构是一种理想条件下的模型[3],其实施需要在导弹的设计、生产过程中就植入PHM技术。然而,目前现役的大批量空空导弹早已成型,无法进行结构上的改装。要想预测空空导弹的故障,实现健康管理,可以建立监测空空导弹所处环境参数的传感器系统,也可以利用电气属性测试进行健康评估。

2 包装箱状态监控系统

空空导弹一般放在包装箱内,抽真空或者充氮包装,包装箱内部的环境也就是导弹所处的环境。虽然每个库房都有相应的温湿度监测仪器,但是那只是整个大库房某些局部点的平均温湿度。由于库房较大,导弹或者包装箱较多,温湿度监测参数对于单枚导弹状态来说并不具有代表性,不能表征空空导弹关键部位的温湿度。另外,导弹库房的设备只进行温湿度监测,无法监测导弹包装箱所受到振动信息、加速度,也无法知道导弹的包装箱或者导弹弹袋是否漏气,导弹承受的冲击、跌落等信息也无法获取。为了保证导弹所处状态可控,保证导弹处于一个良好的环境状态之中,对导弹进行健康管理,提高导弹战备率,有必要建立空空导弹包装箱状态监控系统。

2.1 监测参数

建立空空导弹所处包装箱的状态监控系统,对导弹所处环境的一系列参数进行监控,其中有温度、湿度、振动、大气压力、加速度、电磁等。

(1)温度。包装箱内的温度要保持在30℃度以内,20℃较佳,温度过高、过低或者剧烈变化都会对导弹产生影响:温度过高,会加速导弹内部金属部件的腐蚀和橡胶件、塑料件、防护漆层的老化变质,也会使战斗部装药变质,性能变坏;温度过低,会使导弹内部的橡胶件发脆而强度下降,塑料件发硬而断裂,防护漆层变脆脱落等;温度剧烈变化会使导弹战斗部装药表面结露受潮,使导弹内部无线电引信中的晶体管损坏。

(2)湿度。导弹所处环境的湿度也要处于一定的范围,一般不超过70%,40%较佳:如果湿度过小,导弹内部的皮革件就会变脆断裂,火药中的水分蒸发使得燃速增大;如果湿度过大,会使导弹金属部件锈蚀,包装箱、纸布、皮革等受潮霉烂腐朽,导弹内部的橡胶件塑性和强度下降,还会使导弹装药变质、性能变坏,火帽中的击发药作用不可靠,严重时瞎火。

(3)振动。包装箱受到的振动主要采用振动传感器进行监测,利用拾震器记录导弹所受到的振动冲击,比如可以捕捉库房内外人员或保障装备活动等产生的较大震动信号。经常性的振动会使导弹内部陀螺、导引头和紧固件发生松动现象,也不利于导弹装药性能的稳定。

(4)大气压力。为了防止导弹部件不被空气氧化,导弹加装弹衣抽真空或者充氮气进行包装,当压力发生明显变化时,可以通过对包装箱内部压力的检测及时发现:抽真空包装时,当出现气密性问题时,包装箱内部由于有空气的进入,使压力增大;充氮气包装时,当出现气密性问题时,包装箱内部的压力会降低。包装箱内部抽真空或者充氮气的另一个目的是为了防止菌类的繁衍生长。

(5)加速度。包装箱内部配置加速度传感器可以用来监测节点所处状态的平衡情况,对于防跌落尤为重要。对传感器进行模式[4]设置,以节约电源:一般情况下,导弹包装箱的加速度为零,节点初始状态运行在低功耗模式,一旦有加速度产生,传感器立刻进入数据采集状态,并判定采集的数据。如果数据大于事先设定的阈值,表明导弹处在不平衡状态,有可能出现跌落、倾斜或者滑落情况,监测节点随即进入工作状态,并发出报警信号,通知库房人员处理。

(6)电磁。空空导弹一般采用固体火箭发动机作为推力装置,其点火系统异常敏感,一旦发生故障,要么点火系统失效,导弹无法正常点火,要么异常发火,造成严重人员伤亡[5]。影响点火系统的监测因素除了上述的温度、冲击之外,电磁环境对点火系统影响最大。点火系统一般采用电启动发生,电磁环境主要影响点火系统的电路,造成电路误启动,从而将点火能量输送给点火装置引起误点火或感应足够的能量引起误点火。

2.2 传感器选型要求

PHM运用中,应该根据测量参数范围、传感器成本、传感器尺寸和重量等进行选择。由于传感器的运用受到电源、传输方式、板上存储器等影响,应该根据具体情况选择是使用内置电源还是外置电源,采用有线传输方式还是无线传输方式。包装箱内传感器节点的布置应尽量不影响包装箱的结构与组装方式,既减少对包装箱的损坏,同时又能够实时准确地获取监测数据。传感器的选型应该根据实际,选择体积较小、功耗较低的MEMS传感器[6-7]。由于采用低功耗传感器,传感器可以在工作模式、空闲模式和休眠模式之间进行合理转换,电源消耗较少,在很长一段时间内都不需要更换电池。如果传感器是数字输出型,根据采集的参数,直接进行判断,只有超过一定的取值范围才进行数据传输。

2.3 监测系统模型

导弹包装箱状态监控传感器网络节点通用平台的硬件系统框图如图2所示。系统包括传感器模块、微处理器模块、库房数据处理中心和相应的呼叫响应设备。该节点能够对包装箱内部的温度、湿度、振动等参数进行数据采集,对于在设定范围内的数值停留在传感器一级进行处理;对于超出设定范围的数值经过无线/有线信号发送到微处理器,经微处理器内部的专家系统或推理算法对多个传感器数据综合分析之后,将该包装箱数据运行结果发送到库房数据处理与监控中心。如果多个包装箱都存在普遍的温湿度问题,可以通过中央空调调节库房温湿度,从而改善各个包装箱内部温湿度。当然,如果存在突发的强烈振动或者个别包装箱过热过湿情况,微处理器将直接利用自身报警装置报警,呼叫技术人员立即处理,同时也将数据发送到监控中心。

状态监控系统微处理器内置的显示模块实时显示各个无线传感器节点的工作情况。如果发现某个无线传感器节点失效,微处理器的显示模块就显示失效节点的标识号,库房工作人员可及时更换或检修失效节点,保证库房包装箱检测区域不存在检测死角。当库房包装箱内有异常情况发生时,微处理器又可以作为报警器使用,内置的报警装置可及时报警异常情况。报警装置的报警上限可以自行设定,可以在不同的气候地域视具体情况设定不同的安全界限。导弹包装箱内部网络模型结构如图3所示。对于使用金属包装箱的导弹,内部传感器节点不能使用无线网络进行数据传输,应该采用有线传输方式。

3 基于电气属性参数的健康评估

就目前来看,实时采集空空导弹在贮存环境中的状态参数,可以量化导弹受到的振动、冲击和承受的温湿度变化,但是这对于故障诊断、状态评估还远远不够。要实现对空空导弹健康状态的管理,合理制定维修决策,还需要采集来自导弹内部重要部件的数据参数。

3.1 检测设备的测试参数

空空导弹测试设备用来对导弹进行性能测试,测试结果作为判断导弹技术状态的依据。空空导弹分为红外型和雷达型,不同类别的导弹测试时获得的参数不相同[8]。

红外型空空导弹测试的主要性能参数有:①导引系统主要测试音响信号、陀螺频率、陀螺惯性频率、跟踪角速度和跟踪范围;②飞控系统主要测试归零力矩、安全延迟、零位力矩、控制舱斜率;③能源系统主要测试涡轮频率、电压、消耗电流、电源频率;④引战系统主要测试触发引信电路、近炸引信参数、自炸时间、点火电路、点火电阻。不同型号的红外型空空导弹还有各种不同的要求,如超前偏置能力、电气延迟、气动延迟、极限环频率、通道一致性、双通道干扰跟踪和控制信号的对称性、近炸引信气动能力和灵敏度等。雷达型空空导弹测试的主要性能参数有:①导引系统主要测试角度搜索范围、搜索频率和周期、接收系统灵敏度和截获周期、角度跟踪范围及速率、速度跟踪范围及速率、定向斜率;②飞控系统主要测试预偏力矩、预偏时间、零位力矩、目标指示;③能源系统主要测试电池供电电压和电流、涡轮频率;④引战系统主要测试触发引信电路、引爆信号、自炸时间、点火电路,点火电阻。不同的雷达型空空导弹还有不同的性能参数,如角度预定精度、速度预定精度、测角精度、测速精度、发射机功率、接收机噪声系数、工作频率、天线罩瞄准误差斜率等。3.2 建立健康评估模型测试设备运行既定程序对空空导弹进行逐项测试,将测试参数与预先设定的取值范围进行比较,测试值在设定范围之内,则给出“合格”的结论,否则标为“不合格”。由于设定的取值范围比较宽,符合这个参数标准的空空导弹都输出一个“合格”结果,虽然都是合格,但是导弹的质量优良程度不得而知,相比以往测试结果,导弹技术性能有无下降不得而知。如果能够对测试合格的空空导弹进行健康评估,获得优良性能指标,就可以对导弹进行排序分类,据此制定维修决策,加强对导弹装备的管理。

根据测试原理和空空导弹结构,可以建立健康评估的层次分析模型或者贝叶斯网络模型,现以层次分析模型为例介绍。对于有一定取值范围的属性参数,可以根据测试原理和参数设定模型建立打分标准:选择一个数值范围健康指标设置为100,参数上限与下限指标为60,根据参数分布情况(线性分布、指数分布、二次分布等)对具体的测试值进行打分。对于定上限或者定下限的参数,处于理想范围的取值设置为100,选取临界值为合格打分60,其他取值参照取值模型设置。在一个子系统中,比如导引系统,根据音响信号、陀螺频率、陀螺惯性频率、跟踪角速度和跟踪范围所占的不同权重,计算出导引系统的健康分值。以此类推,计算出其他各个系统的健康分值,通过六大系统的健康分值与各自占有的权重,得出空空导弹健康分值。两次层次中的权重取值根据专家评分确定。空空导弹健康评估模型如图4所示。

根据评估分值可以对合格导弹进行健康指标排序,打靶试验或者战备值班时优先选择指标高的导弹。对于健康指标很低的导弹,可以根据子系统得分确定影响健康状况的测试参数,进而进行故障大致定位,制定维修决策进行排故。

4 结 束 语

参照空空导弹PHM结构模型,提出的两个在现役导弹中应用PHM技术的模型具有一定的借鉴意义,也为实现健康管理提供了参考。健康评估模型是在具有一定取值范围的电气属性参数基础上建立的,对于没有取值范围的电气参数还需要进一步详尽分析,以完善评估模型。

参考文献:

[1]张宝珍.国外综合诊断、预测与健康管理技术的发展及应用[J].计算机测量与控制,2008,16(5):591-594.

[2]龙凤,王忠,程绪建,等.航天电子产品的PHM技术研究[J].微电子学与计算机,2010,27(10):96-100.

[3]洪晟,陶文辉,路君里,等.基于综合PHM方法的导弹维修保障综述[J].计算机测量与控制,2012,20(4):862-868.

[4]ChengS,AzarianMH,PechtMG.SensorSystemsfor PrognosticsandHealthManagement[J].Sensors,2010,10(6):5774-5797.

[5]吴进煌.舰空导弹发动机意外点火故障树分析[J].海军航空工程学院学报,2006,21(6):653-656.

[6]胥震,欧阳清,施冠羽,等.微机械电容式加速度传感器的设计与加工工艺[J].仪表技术与传感器,2012,(10):1-14.

[7]李其昌,王广龙,王竹林,等.基于MEMS的PHM系统微传感器网络节点设计[J].传感器与微系统,2012,31(10):91-96.

[8]王茜,戴革林.空空导弹测试设备[M].北京:蓝天出版社,2008:64-118.

根据测试原理和空空导弹结构,可以建立健康评估的层次分析模型或者贝叶斯网络模型,现以层次分析模型为例介绍。对于有一定取值范围的属性参数,可以根据测试原理和参数设定模型建立打分标准:选择一个数值范围健康指标设置为100,参数上限与下限指标为60,根据参数分布情况(线性分布、指数分布、二次分布等)对具体的测试值进行打分。对于定上限或者定下限的参数,处于理想范围的取值设置为100,选取临界值为合格打分60,其他取值参照取值模型设置。在一个子系统中,比如导引系统,根据音响信号、陀螺频率、陀螺惯性频率、跟踪角速度和跟踪范围所占的不同权重,计算出导引系统的健康分值。以此类推,计算出其他各个系统的健康分值,通过六大系统的健康分值与各自占有的权重,得出空空导弹健康分值。两次层次中的权重取值根据专家评分确定。空空导弹健康评估模型如图4所示。

根据评估分值可以对合格导弹进行健康指标排序,打靶试验或者战备值班时优先选择指标高的导弹。对于健康指标很低的导弹,可以根据子系统得分确定影响健康状况的测试参数,进而进行故障大致定位,制定维修决策进行排故。

4 结 束 语

参照空空导弹PHM结构模型,提出的两个在现役导弹中应用PHM技术的模型具有一定的借鉴意义,也为实现健康管理提供了参考。健康评估模型是在具有一定取值范围的电气属性参数基础上建立的,对于没有取值范围的电气参数还需要进一步详尽分析,以完善评估模型。

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[5]吴进煌.舰空导弹发动机意外点火故障树分析[J].海军航空工程学院学报,2006,21(6):653-656.

[6]胥震,欧阳清,施冠羽,等.微机械电容式加速度传感器的设计与加工工艺[J].仪表技术与传感器,2012,(10):1-14.

[7]李其昌,王广龙,王竹林,等.基于MEMS的PHM系统微传感器网络节点设计[J].传感器与微系统,2012,31(10):91-96.

[8]王茜,戴革林.空空导弹测试设备[M].北京:蓝天出版社,2008:64-118.

根据测试原理和空空导弹结构,可以建立健康评估的层次分析模型或者贝叶斯网络模型,现以层次分析模型为例介绍。对于有一定取值范围的属性参数,可以根据测试原理和参数设定模型建立打分标准:选择一个数值范围健康指标设置为100,参数上限与下限指标为60,根据参数分布情况(线性分布、指数分布、二次分布等)对具体的测试值进行打分。对于定上限或者定下限的参数,处于理想范围的取值设置为100,选取临界值为合格打分60,其他取值参照取值模型设置。在一个子系统中,比如导引系统,根据音响信号、陀螺频率、陀螺惯性频率、跟踪角速度和跟踪范围所占的不同权重,计算出导引系统的健康分值。以此类推,计算出其他各个系统的健康分值,通过六大系统的健康分值与各自占有的权重,得出空空导弹健康分值。两次层次中的权重取值根据专家评分确定。空空导弹健康评估模型如图4所示。

根据评估分值可以对合格导弹进行健康指标排序,打靶试验或者战备值班时优先选择指标高的导弹。对于健康指标很低的导弹,可以根据子系统得分确定影响健康状况的测试参数,进而进行故障大致定位,制定维修决策进行排故。

4 结 束 语

参照空空导弹PHM结构模型,提出的两个在现役导弹中应用PHM技术的模型具有一定的借鉴意义,也为实现健康管理提供了参考。健康评估模型是在具有一定取值范围的电气属性参数基础上建立的,对于没有取值范围的电气参数还需要进一步详尽分析,以完善评估模型。

参考文献:

[1]张宝珍.国外综合诊断、预测与健康管理技术的发展及应用[J].计算机测量与控制,2008,16(5):591-594.

[2]龙凤,王忠,程绪建,等.航天电子产品的PHM技术研究[J].微电子学与计算机,2010,27(10):96-100.

[3]洪晟,陶文辉,路君里,等.基于综合PHM方法的导弹维修保障综述[J].计算机测量与控制,2012,20(4):862-868.

[4]ChengS,AzarianMH,PechtMG.SensorSystemsfor PrognosticsandHealthManagement[J].Sensors,2010,10(6):5774-5797.

[5]吴进煌.舰空导弹发动机意外点火故障树分析[J].海军航空工程学院学报,2006,21(6):653-656.

[6]胥震,欧阳清,施冠羽,等.微机械电容式加速度传感器的设计与加工工艺[J].仪表技术与传感器,2012,(10):1-14.

[7]李其昌,王广龙,王竹林,等.基于MEMS的PHM系统微传感器网络节点设计[J].传感器与微系统,2012,31(10):91-96.

便携式侦察机的总体设计与研究论文 篇4

【关键词】建筑总体设计;总平面布局;设计方法;设计原则

随着社会发展科技的进步,观念的更新,建筑功能布局因外在因素的不同而千变万化,这就要求我们与时俱进,不辱使命。总平面设计布局是总体设计图中重要的组成部分,总体设计图的质量和效果与总平面布局密不可分,直接影响经营成本和投资效益。总平面图布局设计是否合理,直接影响社会和企业的运营安全、生产效率、发展规划等等。因此,设计者在总平面规划与布局工作中,应具备强有力综合定位能力,对社会各专业知识有深入的了解。不但知识要广,还要有与相关部门和专业沟通协商、解决在设计中遇到各种复杂问题的能力。总之,在总平面布局设计过程中,要结合实际具体状况,从全局角度考虑,综合分析,把好每一关,设计出更为科学合理的总平面布局图。

1.布局设计总平面图要素

1.1布局方法

总平面布局设计方法分两大类,一是数学分析法[1],二是系统布置设计法。

1.1.1数学分析法

在传统上,总平面图的布局方法有圆圈布置法与摆样块设计法等。因为上述布局法,在实践过程中发现其存在一些缺陷和不足,设计人员的主观因素对其有很大影响,难免存在不合理因素,最佳总平面图就难以保证。为此,设计者提出了一些以数学理论为基础的多种布局法,其中主要常用的两种方法是解析法和启发式布局法。(1)解析法(查点法、正方形编程法、分支交界法、动态编程法、线性编程法等),是应用精确的计算,为预定的目标确定出最佳或最优的方案。理论上可取,但在实际工作运用时因其工作量巨大,耗时费力,故在工作中较少应用。(2)启发式布置法(综合法、交换法、结构法等),是一种较为简单而快捷的方法,不但节省很多时间,而且能设计得到一个较好的总平面布局方案。

1.1.2系统的布置设计法

系统的布置设计法,是美国人理查德.缪瑟提出并创立了一整套系统的工作程序[2],此程序首先是输入数据,然后经过制定、评价,最后确定总平面的布局。此方法关键是归纳布置问题的切入点和根据。数量Q、产品P、生产路线R、时间安排T、辅助部门S为归纳五大要素,也是开启系统布局关键所在。系统布局设计共四个阶段(确定位置、总体区划、详细布置、安装)。看上去四个阶段序贯而行,但它们是互相依存,而并非独立,在进行布局设计时,设计人员最好同步交叉进行这四个阶段。

理查德.缪瑟提出了系统布置设计程序,分为四阶段(相关分析、场地分析、方案研究、方案评价选择)。(1)相关分析阶段:就是对上述五个关键影响布局设计的因素,与服务或生产单位之间的流程和非流程关系加以分析,对其之间权重做出最终确定,并制出综合相互关系图。(2)场地分析阶段:此阶段是对房间、设备等占用的面积分析与计算。进行综合考虑可利用的场地和空间面积,最后绘制出空间场地面积间关系图。(3)方案研究阶段:是依据实际中所限条件和设计中出现的修改条件,在场地分析所绘图基础上,细致研制出几套总平面布局方案。(4)方案评价选择阶段:是系统布局中最难最重要的阶段,首要是选择一种合理方法对方案评价,然后采用所选的方案评价方法,对研究出的几套总平面布局方案进行分析和评估,最理想的方案也就最终被科学的确定出来。

1.2布局设计原则

在总平面图布局设计之前,必须了解和熟悉总体规划方案,确保总平面布局符合适应总体规划。要因地制宜合理进行布局,所设计的场所地形、地质条件应去充分利用并紧凑的合理布局。另外在认真考虑总体规划要求基础上,必须满足设计中朝向、防火、防爆、卫生等规范要求,流程尽可能直顺、便捷、流畅。在生产、服务、工艺流程等方面要满足企业的要求。建筑物与建筑群之间的组合、道路需合理美观,呈现良好的艺术效果。总之,在总平面布局过程中,需要统筹兼顾,考虑今后的发展规划、施工建设、竖向布置和管线综合布局等诸方面问题。

1.3布局设计过程[3]

设计总平面图过程中,设计者总会追求最理想更好的方案,但存在于实践中诸多矛盾和问题需要解决。为此,需要了解设计过程与解决问题的通用方法。

1.3.1描述问题

描述在设计中发现的问题,必须仔细谨慎,从实际出发,使问题描述的即合理又准确,在考虑到不超越经济、时间等因素时,所描述问题范围尽量广泛一些。

1.3.2分析问题

完成描述问题后,对所描述问题进行详尽分析研究。之前需大量搜集有关资料、数据和方案的评价标准,区分问题产生是杜撰的还是真正的条件。

1.3.3研究方案

此过程是对几套方案进行研究,相关人员参与并不断创新,发挥自己聪明才智,挖掘创造力,设计出更优秀的方案。

1.3.4优选方案

对设计人员做出的几套方案进行对比、分析、评价、选择,在优选方案过程中,提出了一些非常好的修改完善意见,为了完善改进,方案需要返回再次修改,可见优选方案的过程是重要非常复杂的。

1.3.5说明方案

优选方案全部结束后,这时对选定的理想最佳布局方案进行说明注解,内容表达常用图纸、模型、文字等方法进行。完成了这一过程,并不意味总平面布局的全部工作结束,后续还有对该方案的评价、施工、补充、宣传等工作。

2.结论

社会的发展科学技术的进步,现代化的实现,企业设备的更新,生产自动化,工艺服务的流程等均在改变,对建筑总体设计中的总平面布局提出新的挑战。在布局设计中要考虑到,功能分区明确,服务工艺流程顺畅,生产环境整洁,发展远景良好。就目前而言,仍存在缺陷与不足,需要设计者共同去努力探索与研究,不断提高完善总平面图布局设计水平。 [科]

【参考文献】

[1]雷明.工业企业总平面设计[M].西安:陕西科学技术出版社,1998.

[2]Richard Muther.Systematic Layout Planning[M].Beijing:China Mechine Press,1988.

便携式侦察机的总体设计与研究论文 篇5

目前我国对大学生的自信心与总体幸福感两者关系的研究很少,因此,本研究采用问卷调查法,对所得数据进行分析,找出大学生自信心与总体幸福感的特点,以及两者之间的关系,以期为确立大学生心理健康教育提供依据。

一、运用的材料和方法

用个人评价问卷 (PEI)和总体幸福感量表对哈尔滨师范大学计算机系2005级全体大一新生(总计200人,其中男生84人,女生 106人)进行了测评:将个人评价量表和总体幸福感量表按先后顺序打印在一个问卷中,统一收发问卷,用Spss10.0进行数据统计分析。

二、统计结果

1.参加调查的大学生的基本情况

从性别、生源、家庭收入三维频数分布表可以看出:城市应届的大学生占多数;女生人数比男生人数多;父母工资分布还算均匀,相比较而言,月收入1000以下家庭的学生人数最多,3000以上收入的人数最少。从以上资料显示的数字来看,基本符合我国国情,样本的选取代表了我国大学生的一些基本情况。

2.总体幸福感方差分析结论

将总体幸福感量表总分与诸因子的总分作为分析变量,在性别、生源、家庭收入类型上的2X6X4的多因素方差分析得出的结论是:

(1)性别、家庭收入对量表各因素得分没有主效应,即P>0.05,差异不显著;

(2)性别与家庭的交互作用对得分也无影响;

(3)生源在四种分析方法中,在Roy'Largest Root上,sig.=0<0.05,差异显著,即生源对总体幸福感量表的得分有影响;

(4)性别与生源的交互作用对得分有影响,在Roy' Largest Root上,sig.=0.02<0.05,差异显著;

(5)生源与家庭收入的交互作用对得分有影响,在四种分析方法上,除了Pillai's Trace方法上的sig.=0.057>0.05外,其余三种方法的sig. 值均小于0.05,分别为0.049、0.043、0.000,说明在0.05显著水平上有差异;

(6)性别、生源、家庭收入三者的交互作用对得分有影响,在Roy'Largest Root上,sig.=0.01<0.05,差异显著。

为了进一步说明性别、生源、家庭收入对量表得分的影响,我们又做了Post Hoc Tests(事后检验),得到结果为:

(1)在自我关注上,城市应届与县城往届的大学生差异显著,sig.=0.04<0.05;县城往届与农村往届的大学生的差异显著,sig.=0.029<0.05;

(2)在自我关注上,家庭收入在2000~3000与1000~2000的大学生的差异显著,sig.=0.034<0.05;

3.个人评价方差分析结论

将个人评价问卷的总分与诸因素的总分作为分析变量,在性别、生源、家庭收入类型上的2X6X4的多因素方差分析得出的结论是:

(1)性别、家庭收入对量表各因素得分没有主效应,即P>0.05,差异不显著;

(2)生源在四种分析方法中,在Roy' Largest Root上,sig.=0<0.05,差异显著,即生源对个人评价问卷的得分有影响;

(3)性别与家庭的交互作用对得分有影响,在Roy' Largest Root上,sig.=0.003<0.05,差异显著,即生源对个人评价问卷的得分有影响;

(4)生源与家庭收入的交互作用对得分有影响,在 Pillai's Trace方法上的sig.=0.000<0.05;

(5)性别与生源的交互作用对得分有影响,在Roy' Largest Root上,sig.=0.011<0.05,差异显著;

(6)性别、生源、家庭收入三者的交互作用对得分有影响,在Roy' Largest Root上,sig.=0.000<0.05,差异显著。

为了进一步说明性别、生源、家庭收入对量表得分的影响,做Post Hoc Tests(事后检验),得到结果为:

(1)在因素一社交的外倾性上,城市应届与县城应届的大学生差异显著,sig.=0.018<0.05;城市往届和农村应届的大学生差异显著,sig.=0.028<0.05;

(2)在因素二综合自信水平上,城市往届与县城应届的大学生差异显著,sig.=0.027<0.05;城市往届和农村应届的大学生差异显著,sig.=0.025<0.05;城市往届和农村往届的大学生差异显著,sig.=0.009<0.05;

(3)在因素三自我效能感上,城市往届与县城往届的大学生差异显著,sig.=0.049<0.05;城市往届与农村往届的大学生差异显著,sig.= 0.020<0.05;

(4)在因素四体育运动上,城市应届与农村应届的大学生差异显著,sig.=0.038<0.05;城市往届与农村应届的大学生差异显著,sig.= 0.009<0.05;

(5)在因素八影响自信的心态上,城市往届与农村往届的大学生差异显著,sig.= 0.042<0.05;

(6)在因素一社交的外倾性上,家庭收入在3000以上与2000~3000的大学生的差异显著,sig.=0.001<0.05;3000与1000以下的大学生的差异显著,sig.=0.000<0.05;家庭收入在1000~2000与2000~3000的大学生的差异显著,sig.=0.020<0.05;2000~3000与1000以下的大学生的差异显著,sig.=0.005<0.05;

(7)在因素二综合自信水平上,家庭收入在3000以上与2000~3000的大学生的差异显著,sig.=0.012<0.05;3000与1000以下的大学生的差异显著,sig.=0.002<0.05; 2000~3000与1000以下的大学生的差异显著,sig.=0.034<0.05;

(8)在因素三自我效能感上,3000与1000以下的大学生的差异显著,sig.=0.009<0.05。

三、分析结论

采用“典型相关”(canonical correlation)进行分析,以找出自变量的线性组合与因变量的线性组合,深入揭示两组变量间的显著关系。采用专门提供的宏程序Canonical correlation.sps.运行程序得到典型相关结果。采用Bartiett的卡方检验,从下面的表中可知,第一典型相关系数和第二典型相关系数的显著性概率(sig.)为0.000和0.024,在α=0.05的情况下,相关性显著。

从以上分析结果可知,两量表各因素的相关性研究可以转化为研究第一对典型相关变量之间的关系,以及第二对典型相关变量之间的关系。但是第二典型变量不管是对相应原始变量组还是对立的原始变量组的解释能力都不够强,这一典型相关模型的效果不够理想。所以两组变量之间的显著关系用第一典型相关变量之间的关系来体现。由分析得出:

一是在社交的外倾性上,城市应届与县城应届的大学生差异显著;

二是在综合自信水平上,城市往届与县城应届的大学生差异显著;城市往届和农村应届的大学生差异显著,城市往届和农村往届的大学生差异显著;

三是在自我效能感上,城市往届与县城往届的大学生差异显著;城市往届与农村往届的大学生差异显著;

四是在体育运动上,城市应届与农村应届的大学生差异显著;城市往届与农村应届的大学生差异显著;

五是在影响自信的心态上,城市往届与农村往届的大学生差异显著;

六是在社交的外倾性上,在家庭收入在3000以上与2000-3000的大学生的差异显著;3000与1000以下的的大学生的差异显著;在家庭收入在1000~2000与2000-3000的大学生的差异显著;2000~3000与1000以下的的大学生的差异显著;

七是在综合自信水平上,在家庭收入在3000以上与2000-3000的大学生的差异显著;3000与1000以下的的大学生的差异显著;2000~3000与1000以下的的大学生的差异显著;

八是在自我效能感上, 3000与1000以下的的大学生的差异显著。

可见,自信心与总体幸福感的相关性很大,既自信心越大,总体幸福感越强。

四、启示

【便携式侦察机的总体设计与研究论文】推荐阅读:

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