美军武器装备试验鉴定中可靠性工作分析及启示

美军经过多年的探索与实践,逐步建立并持续优化了武器装备试验鉴定采办体系。在对美军武器装备试验鉴定现行与历史性政策、指令及文献资料进行深入分析的基础上,重点研究了试验鉴定采办体系中的可靠性工作,分析了武器装备可靠性工作的特点,并结合我国现状提出了进一步完善武器装备试验鉴定工作的建议。     

美军采用快速采办策略加速作战能力的形成

正当今"快速"对武器装备采办为何如此之重要?美军分析原因在于:技术正以指数级的速度进步;很多对手通过网络结构而非分层结构进行采办,这样无疑加快了采办进程;与他们对等、近等和非对称威肋、可能通过采用技术迅速进入他们的"采办的观察、判断、决策、行动(OODA)环路",实现弯道超车式"快速"采办;如何在现行的分层采办结构中实现所需的创新和速度?面对上述不断变化的威胁,美国国会在近年的国防授权法案中纳入了大量的采办改革,其中一项就是实施快速     

美国主要国防采办项目风险评估的新举措

<正>在美国国防采办系统中,对主要国防采办项目(MDAP)实施风险管理是一项具有优先性的工作。2006年,美国国防部针对国防采办工作发布了新版的《风险管理指南》,进一步规范国防采办项目的风险管理工作。2009年,发布了《武器系统采办改革法案》(WSARA),要求主要采办项目的关键技术必须经过技术成熟度和风险的检查与评估。近年来,为落实《武器系统采办改革法案》要求,美国国防部长办公室(OSD)先后提出了结构化的框架假设、标准化的评估工具等举措,框架假设强调在项目早期对策划项目风险管理的核心假设进行识别和跟踪,评估工具则强调在项目实施过程中加强对项目各阶段风险状况的评估。这些举措体现了美国注重从源头和全过程加强主要国防采办项目风险管理的理念。     

美国装备制造成熟度等级指南与风险管理

一、前言 为了更好地开展技术和风险管理,上世纪80年代美国航空航天局(NASA)提出了度量技术风险的工具——技术成熟度(TRL).目前技术成熟度已经广泛应用于美国及欧洲国家的装备采办项目管理过程中.TRL能够准确地度量技术和设计的成熟状况,发现潜在的问题,从而降低采办风险,有效地减少装备采办"拖、降、涨"的现象.但在关键决策点处以及在采办的主要流程中,还缺乏一个能科学度量制造风险的工具.因此,美国国防部推出了制造成熟度(MRL),以提升采办过程中科学技术转化的效率,使新技术能更快地应用到武器系统中,形成完整的成熟度评估体系,对产品生产的经济有效性进行定量化评价.     

美国军方航天系统采办中的任务保证

概述美国军方航天系统采办中任务保证的来源,介绍其任务保证的阶段与任务以及任务保证的过程,分析美军任务保证的特点及与产品保证的关系。     

国外航天与防务机构仿真标准发展

仿真是利用计算机模型进行的某一层次的风险评估。美、欧等对航天领域的仿真技术的应用非常重视,美国把仿真技术全面应用于概念分析、技术开发、采办、试验、部署、维持、作战效果分析、训练以及产品改进等产品研制的全生命周期,同时,美军、 NASA、 ESA等国外典型航天与防务机构形成了较为完备的航天仿真标准(体系),我国的航天仿真工程应用标准体系建设可借鉴和参考其相关经验。     

美军转型通信体系剖析

介绍了美军大力推进军事转型、提出转型通信体系的背景，阐述了转型通信体系的概念，论述了转型通信卫星的技术特点与发展趋势，剖析了美军对转型通信体系的总体需求，给出了转型通信体系发展的关键技术和主要风险。     

美军太空战略与太空战武器的新进展

美军控制太空的战略从20世纪60年代以来,美国始终没有放弃对未来可能爆发空间作战所作的长远准备,美国空军航天司令部一直在进行太空作战武器的课题研究。多年来,美国冒着违反国际公约的风险研制天基和地基反卫星武器。美军     

技术成熟度评价在航天器地面环境试验中的应用

应国防武器装备采办中对技术状态控制、风险控制的需求,技术成熟度评价理论已在各主要航天国家得到广泛应用。通过分析美国和中国技术成熟度等级标准,提出了适用于航天器地面环境试验技术特点的8级技术成熟度等级标准和应用建议,以期为航天器地面环境试验技术状态管理提供一个行之有效的工具。     

美国卫星公用平台采办模式研究

基于卫星公用平台的卫星设计、制造理念,以卫星公用平台目录作为重要的采办工具,在当今许多国家的卫星采办项目中得以应用。本文在整理美国卫星公用平台目录建设、管理与应用领域的进展情况基础上,特别是研究分析了美国国家航空航天局下属航天器快速发展办公室(RSDO)的运作情况,探讨了我国航天领域卫星公用平台型谱管理与应用的前景和方向,以及专业咨询机构在采办过程中的作用,为进一步深入实践航天产品工程理论提供了新方法、新模式。     

某遥感卫星平台的微振动试验研究

为了研究动量轮/控制力矩陀螺造成的微小振动在卫星结构内的传递规律,文章利用某遥感卫星平台在国内首次开展了气浮和悬吊两种状态下的卫星微振动对比研究试验。分别在两种边界下进行了背景噪声测试及模态试验,分析了两种边界条件对试验结果的影响;测量了动量轮/控制力矩陀螺工作造成的微振动响应。通过对试验结果的分析,总结了典型微振动源的主要扰动成分及其传播规律。研究表明:两种边界引入的噪声对试验结果的影响均较小,微振动响应在传播过程中会大幅衰减;动量轮及控制力矩陀螺工作时引起的扰动响应从总体上看受边界的影响不大。     

动能拦截器末制导控制系统建模与仿真

对动能拦截器末段拦截的制导与姿态控制系统进行建模和仿真分析。首先建立末制导系统模型,其中包括拦截器结构模型、六自由度动力学与运动学模型、测量模型和制导控制律模型。重点分析了拦截器质心位置误差和发动机推力偏心造成的推力和力矩误差,以及由此造成的轨控系统与姿控系统的相互影响。采用一种分段末制导律,并将基于相平面分析的方法用于姿态控制律设计,以克服干扰力矩的影响。仿真分析表明,采用相应的轨控和姿控方案,能保证系统的稳定性,对目标进行成功拦截。     

基于模拟的反导预警雷达目标交接搜索景幅设置研究

为解决远程预警相控阵雷达(EWR)和多功能地基相控阵雷达(GBR)进行目标交接时,GBR应在多大范围内,采取何种信号形式搜索捕获目标的现实问题,建立GBR目标交接搜索景幅优化模型,运用蒙特卡洛方法对该模型进行模拟求解,并从目标交接距离、目标飞行方向、目标指示精度等3个方面分析其对GBR搜索景幅的影响。首次将蒙特卡洛方法用于反导预警雷达目标交接,有效提高了反导作战任务规划效率和雷达搜索效能。计算结果表明:GBR搜索景幅大小与目标交接距离成正比,与指示精度和目标飞行方向有无先验信息成反比。     

航天器运输过程中诱发的动力学环境分析

文章综合评述了航天器在公路、铁路、船舶以及航空运输过程中所诱发的动力学环境的原因和特点。对某型号在公路运输和航空运输过程中振动数据的统计分析结果表明:在公路运输过程中,路面不平和车辆的突然加速是诱发振动、冲击的主要来源;在航空运输过程中,飞机起飞、降落以及飞行中的气流扰动而引起的颤振是动力学环境的主要诱因。     

一种航天器火工冲击源建模和分析方法

为解决航天器火工冲击力学环境预示中无法确定载荷力函数的问题,提出一种基于流体编程软件（Hydrocodes）的“振源系统-近场结构”一体化建模和分析方法,分析由火工品触发的航天器星箭分离机构及其他解锁释放机构的冲击过程,从中提取力函数, 实现对振源与主结构的解耦分析。以包带式星箭分离结构为例,对该方法的可行性进行研究和论证。通过对模型进行爆炸冲击直接加载和力函数的解耦加载这两轮计算结果的对比分析,初步校验了该方法的可行性。通过对模型的耦合性分析和对其简化模型的分析,进一步校验了局部建模的合理性和解耦分析的准确性。该方法是一种能够确定航天器火工冲击源函数的可行方法,为从工程上解决航天器火工冲击的响应预示问题奠定了基础。     

模块化弹载测控设备内总线交互技术研究与应用

长期以来,模块化设计一直是弹载测控设备主流的实现方法。然而,模块间的信息交互方式没有统一的标准,研制单位根据自身的技术特点、信号特征进行定义,其定义的方式直接影响或决定了弹载测控设备实现的难易程度。为研发一种高效的弹载测控设备内部互联技术,使得在弹载测控设备性能要求越来越复杂的当下,让模块的连接更简单更高效,通用化程度更高,本文从功能上及硬件上对弹载测控设备进行精细化架构划分,分成三大核心模块及功能扩展模块,并定义一种高效的模块级内总线接口形式及协议。总线包含一次供电、二次供电及内部交联信号的输入输出,信号的交互采用半双工总线形式,各模块均可在线访问总线,在线编辑总线。经设计与实验验证,采用该总线的设计方法使得弹载测控设备对外接口交互简单,在线生成遥测PCM (Pulse Code Modulation,脉冲编码调制)码流便捷高效,功能扩展模块可自由地叠加或减少,不增加总线接口的硬件负担,使得弹载测控设备通用化程度很高。     

地月空间NRHO与DRO在月球探测中的应用研究

针对地月系统三体问题低能往返轨道转移在月球探测中的应用研究，结合天体借力飞行技术与混合优化技术，系统分析了不同目标轨道与借力方位对任务飞行时间与燃料消耗等关键参数的影响，给出了往返轨道设计初值的选择策略。针对轨道设计初值猜想问题，首先采用遗传算法与二体Lambert转移快速确定轨迹拼接点初值。在同时考虑近月点与近地点多约束条件下，基于序列二次规划算法与多重打靶法进一步对燃料最优的地月往返轨道进行研究，并推导了约束方程解析梯度提高设计效率。最后分析近月点高度、不同目标轨道的转移时间与燃耗变化特性，对于考虑月球借力的地月空间轨道往返转移设计及参数选取具有重要的参考价值。     

稳态加速度模拟试验设备: 离心机设计（11）

文章分3篇10章详细介绍了稳态加速度模拟试验设备——离心机的设计。 上篇对稳态加速度环境及其效应、试验方法和相关标准作了阐述;中篇（上）系统介绍国内外该类离心机发展的基本历程、概貌及典型离心机结构细节,并对其适当予以小结与点评;中篇（下）对离心机运动学进行基本理论分析,研究总体设计和部件设计问题,提出离心机设计原则及相应计算方法;下篇通过一个国家“七五”科技攻关项目的研制报告作为实例,提供读者进行具体设计时参考。 文中,作者对多年累积的技术资料与实践心得进行了系统整理与归纳,力求梳理出一条研制稳态加速度模拟用离心机的设计思路与实用程序,使其兼具资料性、技术性与实用性。该文对相关领域的研究者和技术人员将有一定启发与助益,对其他类同设备设计也有某些触类旁通作用,对该专业有兴趣的读者也可作为参考读物。 文章主要探讨的对象是中型、大型、特大型航空航天离心机,土工离心机和载人离心机。 在第6章中分别就单轴、双轴及三轴离心机进行力学分析,然后对所有离心机的普遍特征予以介绍。 关键词:环境模拟;加速度;离心机;设计     

天梯动力学与控制研究进展

简要介绍了天梯系统的组成和初始部署形式。在此基础上，针对天梯初始部署和运行中存在的复杂动力学与控制问题，分别从天梯动力学建模、天梯稳定性、天梯绳索振荡、攀爬器运动引起的绳索振荡及振荡抑制、天梯初始部署动力学五个方面分析归纳了天梯动力学与控制的发展状况，最后对天梯动力学与控制的发展方向进行了总结及展望。     

基于在轨运行状态的卫星稳定性与可靠性研究

为解决卫星在轨运行故障率较高的问题,文章分析了卫星在轨运行的特点,定义了卫星在轨工作状态及其与系统稳定性变化的关系。研究表明:对在轨运行安全稳定状态进行控制,能使状态保持或向高级跃迁,可提升卫星稳态及可靠性。文章最后提出了提高卫星在轨运行稳定性与可靠性的在轨运行策略与技术方向。