火炮系统分析与优化

前言
第1章 概述 1
1.1 火炮系统与火炮武器系统 1
1.2 火炮系统分析与优化的主要研究内容 2
1.2.1 火炮系统设计与综合分析 3
1.2.2 火炮多学科设计优化 3
1.2.3 火炮系统不确定性分析与优化 4
1.2.4 火炮关键参数误差方案的优选方法 4
第2章 系统工程的基本原理 5
2.1 系统工程的概念 5
2.1.1 系统工程的定义 5
2.1.2 系统工程的特点和应用 6
2.2 系统工程方法论 7
2.2.1 系统工程观念 7
2.2.2 系统工程的一般研究方法 12
2.2.3 霍尔三维结构方法论 13
2.2.4 切克兰德方法论 17
2.3 系统分析 18
2.3.1 系统分析的定义 18
2.3.2 系统分析的原则 18
2.3.3 系统分析的基本要素 19
2.3.4 系统分析的要点与步骤 20
2.3.5 系统分析的方法 20
第3章 火炮系统设计和综合分析 22
3.1 火炮系统设计 22
3.1.1 火炮系统设计的主要任务 22
3.1.2 火炮系统设计的要求 23
3.1.3 火炮系统设计原则 26
3.2 火力分系统总体设计 27
3.2.1 火力分系统总体设计的基本方法 27
3.2.2 外弹道设计 29
3.2.3 装药与内弹道设计 31
3.2.4 火炮发射系统设计 33
3.2.5 弹药装填系统设计 35
3.3 火控分系统总体设计 37
3.3.1 火控分系统组成 37
3.3.2 火控分系统方案设计 38
3.3.3 火控分系统的数学模型 39
3.4 底盘分系统总体设计 41
3.4.1 底盘总体布置 41
3.4.2 驾驶室装置 43
3.4.3 战斗室装置 43
3.4.4 动力和传动系统布置 46
3.4.5 行动系统布置 48
3.5 火炮主要性能建模与分析 48
3.5.1 射击稳定性分析 48
3.5.2 刚强度分析 54
3.5.3 动态强度分析 60
3.5.4 射击密集度分析 69
3.5.5 可靠性分析 82
3.6 武器系统效能分析 91
3.6.1 武器装备效能的基本概念 91
3.6.2 效能分析 96
3.6.3 指标效能模型 99
3.6.4 系统效能模型 110
3.6.5 作战效能模型 118
第4章 火炮多学科设计优化 122
4.1 多学科设计优化的重要意义 122
4.1.1 多学科设计优化的研究背景 122
4.1.2 多学科设计优化的基本内涵 123
4.1.3 多学科设计优化的主要研究内容 123
4.2 多学科设计优化的主要算法 127
4.2.1 复杂系统的分解方法 127
4.2.2 多学科可行法 130
4.2.3 单学科可行法 132
4.2.4 并行子空间优化法 133
4.2.5 协同优化法 135
4.2.6 两级集成系统综合法 136
4.3 灵敏度分析方法 138
4.3.1 学科灵敏度分析 138
4.3.2 系统灵敏度分析 142
4.4 近似模型技术 148
4.4.1 试验设计方法 149
4.4.2 多项式响应面法 154
4.4.3 Kriging法 156
4.4.4 支持向量机法 157
4.4.5 BP前馈神经网络 158
4.4.6 径向基神经网络 160
4.4.7 近似模型预测精度的评价 161
4.5 火炮膛内射击过程多学科设计优化 161
4.5.1 火炮膛内射击过程多学科设计优化的学科划分与重构 162
4.5.2 系统级和各子学科的分析与优化模型 164
4.5.3 火炮膛内射击过程多学科设计优化结果分析 178
第5章 火炮系统不确定性分析与优化方法 190
5.1 区间分析方法 191
5.1.1 区间数的基本概念和运算法则 191
5.1.2 结构响应的经典区间分析法 193
5.2 基于神经网络的火炮发射动力学响应区间优化方法 197
5.2.1 区间数的排序法则 197
5.2.2 非线性区间数优化的数学转换模型 200
5.2.3 基于神经网络代理模型的嵌套优化求解策略 203
5.2.4 火炮发射动力学响应区间不确定性优化实例 205
5.3 基于前馈神经网络微分的火炮发射动力学响应区间分析方法 219
5.3.1 前馈神经网络的微分方程 220
5.3.2 前馈神经网络结构对微分计算精度的影响 223
5.3.3 基于前馈神经网络微分的区间摄动法 233
5.3.4 火炮发射动力学响应区间分析实例 241
5.4 基于前馈神经网络微分的火炮发射动力学响应区间优化方法 243
5.4.1 基于前馈神经网络微分的非线性区间数优化转换模型 244
5.4.2 基于前馈神经网络微分的区间优化求解策略 245
5.4.3 算法性能分析 247
5.4.4 火炮发射动力学响应区间优化实例 251
第6章 火炮关键参数误差方案的优选方法 255
6.1 火炮关键参数误差方案优选的评价指标体系 255
6.1.1 评价指标体系确定的基本原则与步骤 255
6.1.2 火炮关键参数误差方案优选评价指标体系的建立 257
6.1.3 优选指标权重的确定方法 257
6.2 火炮关键参数误差方案的模糊综合评价法 261
6.2.1 多目标模糊优选模型 262
6.2.2 隶属度确定的基本方法 267
6.2.3 火炮关键参数误差方案模糊优选分析实例 268
6.3 基于模糊优选神经网络模型的火炮关键参数误差方案优选 280
6.3.1 模糊优选神经网络综合评价的基本原理 281
6.3.2 火炮关键参数误差方案的评价与优选实例 286
参考文献 297