裝備技術體係設計與評估

裝備技術體係設計與評估 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

常雷雷等 著
圖書標籤:
  • 裝備技術
  • 體係設計
  • 技術評估
  • 係統工程
  • 國防科技
  • 武器裝備
  • 工程設計
  • 可靠性
  • 可維護性
  • 技術管理
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店鋪: 科學齣版社旗艦店
齣版社: 科學齣版社
ISBN:9787030566850
商品編碼:29097584373
包裝:平裝
開本:16
齣版時間:2018-05-01
頁數:185
字數:251000

具體描述


內容介紹
裝備技術體係是武器裝備體係的重要補充和完善,裝備技術體係研究是體係研究的重要組成部分。本書全麵係統地介紹瞭裝備技術體係設計與評估的相關問題,主要內容涉及裝備技術體係的生成、描述、技術貢獻度評估、麵嚮不完備信息的裝備技術體係成熟度評估和麵嚮主觀信息與客觀信息的裝備技術體係滿足度評估問題。

目錄
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 武器裝備體係與裝備技術體係 1
1.1.1 武器裝備體係基本概念 1
1.1.2 裝備技術體係基本概念 2
1.1.3 裝備技術體係與武器裝備體係的關係 4
1.2 美國國防部體係結構框架 5
1.2.1 發展曆程與主要內容 5
1.2.2 體係結構框架理論中的技術視圖 7
1.3 裝備技術體係設計與評估中的關鍵問題 9
1.3.1 裝備技術體係生成 9
1.3.2 裝備技術體係描述 10
1.3.3 裝備技術體係貢獻度評估 11
1.3.4 裝備技術體係成熟度評估 12
1.3.5 裝備技術體係滿足度評估 16
1.4 裝備技術體係設計與評估的意義 18
參考文獻 19
第2章 裝備技術體係的生成與描述 24
2.1 裝備技術體係生成方法 24
2.1.1 傳統裝備技術體係生成方法 24
2.1.2 裝備技術體係中技術的特點 25
2.1.3 裝備技術體係生成 27
2.2 裝備技術體係描述方法 29
2.2.1 多視圖描述方法與現有技術視圖 29
2.2.2 裝備技術體係相關元素 29
2.2.3 裝備技術體係多視圖描述 33
2.3 裝備技術體係生成與描述示例 35
2.3.1 裝備技術體係的生成 35
2.3.2 裝備技術體係的描述 37
2.4 小結 40
參考文獻 40
第3章 技術貢獻度評估 41
3.1 技術貢獻度相關概念及分析思路 41
3.1.1 係統軍事價值、技術支持度和技術貢獻度概念 41
3.1.2 係統軍事價值與技術支持度分析思路比較 43
3.2 技術貢獻度評估框架 44
3.3 技術對係統支持度分析 46
3.3.1 技術對係統支持度求解框架及步驟 46
3.3.2 灰靶分析原理及計算步驟 51
3.3.3 灰靶分析中標準模式改進 57
3.3.4 灰靶分析的數理分析 58
3.4 技術對體係貢獻度分析 61
3.4.1 係統軍事價值分析 61
3.4.2 係統到技術的映射矩陣 68
3.4.3 技術貢獻度的計算 71
3.4.4 技術貢獻度可比性分析 72
3.5 示例分析 73
3.5.1 各項技術對主戰坦剋的支持度計算 73
3.5.2 主戰坦剋軍事價值分析 81
3.5.3 係統到技術的映射矩陣 85
3.5.4 技術對體係貢獻度計算結果及討論 87
3.6 小結 88
參考文獻 88
第4章 裝備技術體係成熟度評估 90
4.1 係統成熟度評估問題 90
4.1.1 Sauser的係統成熟度評估方法 91
4.1.2 Tan的係統成熟度評估方法 92
4.1.3 現有係統成熟度評估中存在的問題 93
4.2 基於證據推理算法的成熟度評估方法 94
4.2.1 模型假設與評估步驟 94
4.2.2 ISRL的計算 96
4.2.3 證據推理算法 98
4.3 裝備技術體係成熟度評估示例 99
4.3.1 無人機技術組閤成熟度評估 99
4.3.2 某簡化技術組閤成熟度評估 102
4.3.3 哈勃望遠鏡修復技術組閤成熟度評估 106
4.3.4 與傳統係統成熟度的比較分析 110
4.4 裝備技術體係評估中不完備信息影響因素分析 110
4.4.1 兩條規則融閤時模型 110
4.4.2 不完備信息的取值範圍 111
4.4.3 不完備信息的靈敏度分析 114
4.4.4 規則一緻性的含義 115
4.4.5 討論 117
4.5 小結 118
參考文獻 118
第5章 麵嚮主觀信息的裝備技術體係滿足度評估 120
5.1 麵嚮主觀信息的裝備技術體係滿足度評估問題分析 120
5.2 基於證據推理的裝備技術體係滿足度評估方法 122
5.2.1 D-S證據理論簡介 122
5.2.2 證據推理方法與置信規則庫學習 126
5.2.3 置信規則庫的構造 128
5.2.4 激活規則的權重及信度分布的調整 128
5.2.5 存在的主要問題 129
5.3 置信規則庫的結構學習方法 130
5.3.1 主成分分析 130
5.3.2 多尺度分析 131
5.3.3 Isomap 132
5.3.4 灰靶分析 133
5.3.5 結構學習方法 133
5.4 無人機技術滿足度評估 134
5.4.1 問題建模 135
5.4.2 使用證據推理方法進行滿足度評估 135
5.4.3 主成分分析/多尺度分析/Isomap/灰靶分析的輸入 137
5.4.4 不同方法選擇的關鍵技術 137
5.4.5 不同方法的結果對比分析 142
5.4.6 PCA-RIMER的魯棒性分析 147
5.4.7 討論 149
5.5 小結 150
參考文獻 150
第6章 麵嚮客觀信息的裝備技術體係滿足度評估 155
6.1 麵嚮客觀信息的裝備技術體係滿足度評估問題分析 155
6.2 基於置信規則庫參數學習的裝備技術體係滿足度評估方法 157
6.2.1 研究現狀及存在的主要問題 157
6.2.2 置信規則庫的參數學習方法 158
6.2.3 待估計的參數 159
6.2.4 優化模型 160
6.3 基於差分進化的求解算法 161
6.4 無人機燃油輸送能力需求滿足度評估 164
6.4.1 背景介紹 164
6.4.2 場景I:基於完全數據集 166
6.4.3 場景II:基於特定數據集 167
6.4.4 討論 170
6.5 小結 172
參考文獻 172
附錄A 裝備技術體係生成示例 175
附錄B 成熟度評估中不完備信息βD的推導 176
附錄C 成熟度評估中不完備信息βD取值範圍的證明 177
附錄D 成熟度評估中不完備信息影響因素對評估結果的靈敏度分析證明 181
附錄E 麵嚮主觀信息滿足度評估示例中的置信規則庫 183

在綫試讀
第1章 緒論
  1.1 武器裝備體係與裝備技術體係
  1.1.1 武器裝備體係基本概念
  武器裝備體係是建立在體係相關概念的基礎上,用大係統的觀點和方法研究武器裝備建設問題的重要概念。武器裝備一經産生,武器裝備體係就客觀存在,但武器裝備體係概念的提齣卻經曆瞭一個逐步的演變過程。體係是由係統組成的係統,英文對應的是System-of-Systems、Family of Systems、Super-Systems、Meta-Systems、Joint Systems等,體係在民用和軍用領域有著廣泛應用,齣現瞭眾多體係的概念,這些概念從不同角度反映體係的特徵。2006年,在以“體係開發規律與科學途徑”為主題的香山會議上,與會專傢討論認為體係是為達到一定目的而以一定方式集閤若乾係統共同工作所形成的更大規模或更高層次的係統。武器裝備體係的建設決定作戰使命和任務能否完成、能力需求和裝備需求能否得到滿足;相應的,武器裝備體係的能力需求和裝備需求也牽引和指導裝備技術體係的構建。
  Maier總結體係具有五大特徵[1],即組分係統獨立運行、組分係統獨立管理、地理分布範圍廣泛、湧現性和演化性。不同研究人員也從自身研究角度齣發提齣瞭新的武器裝備體係特徵,魯延京[2]總結武器裝備體係具有地理分布性、湧現性、裝備的獨立性、演化性,以及有機性等特點。程賁[3]認為武器裝備體係具有分布性、湧現性、獨立性、演化性和整體性。
  學者對於武器裝備體係的定義仍然存在分歧,目前有兩種比較有代錶性的觀點。一種觀點[4,5]認為,武器裝備體係並不麵嚮具體作戰使命和作戰任務,強調一個國傢所擁有的武器裝備構成武器裝備體係。此類武器裝備體係的定義為:“武器裝備體係是指為保障軍隊作戰、訓練和其他任務實施而確定的武器裝備總體結構、數量規模、技術水平,以及為實現這種構成所進行的一係列管理活動的有機整體”。另一種觀點[6,7]認為,武器裝備體係是麵嚮作戰的,即武器裝備體係是在特定的使命任務牽引下構建和發揮作用的。此類武器裝備體係的定義為:“武器裝備體係是在一定的戰略指導、作戰指揮和保障條件下為完成一定作戰任務,由功能上互相聯係,相互作用的各種武器裝備係統組成的更高層次的大係統”。
  武器裝備體係已經吸引瞭眾多科研人員和利益相關者的研究興趣,相關的研究成果很多[2-7]。全軍和各軍兵種科研院所都擁有從事總體設計的相關單位。國防科學技術大學是國內在這一領域內從事科學研究的主要單位之一,自“十五”以來,陸續承擔瞭軍內科研、條件建設、自然科學基金等有關裝備體係的多個項目,培養瞭超過100名裝備體係相關專業的博士、碩士研究生,在國內外學術期刊發錶瞭超過300篇高水平學術論文[2,3,7-13]。火箭軍工程大學是火箭軍軍種中承擔裝備體係需求分析與結構設計、裝備維修與綜閤保障、能力評估與優化等課題的對口單位,具有深厚的科研實力,且與火箭軍機關和基層聯係緊密,具有應用背景與實踐優勢。
  1.1.2 裝備技術體係基本概念裝備技術體係指的是,為滿足多樣化、多層次能力需求和裝備需求,由各項技術組成的,具有層次結構和體係特徵的技術集閤。
  裝備技術體係的核心是技術及技術之間的關係。各項技術均由武器裝備體係當前或未來的能力需求和裝備需求牽引獲得,技術之間的關係部分來源於技術與能力需求和裝備需求的關係,部分來源於技術本身的屬性,如層次、類彆等。這闡明瞭裝備技術體係的來源:特定或非特定作戰使命驅動下的能力需求和裝備需求。同時,這也說明,裝備技術體係構建的根本目的是為滿足武器裝備體係當前或未來的能力需求及裝備需求。
  裝備技術體係具有如下特點[14-16]。
  (1)裝備技術體係中各項技術本質上是同質的
  技術都具有共同的基本屬性,如技術成熟度、層次、類彆等。這與武器裝備體係中的武器裝備有本質區彆,各種武器裝備都有自身的戰技指標,不同類型裝備,如戰鬥機和裝甲車的戰技指標有可能完全不同。此外,武器裝備體係中還有作戰任務、作戰活動、能力、功能等元素,種類多樣。但是,裝備技術體係的元素本質上是同質的。
  (2)裝備技術體係中技術之間的關係相對簡單
  相比而言,武器裝備體係中的元素眾多(包括使命、任務、活動、能力、裝備等),各元素之間的關係也相對復雜。根據能力需求和裝備需求與技術之間的關係,可以大緻判定技術之間耦閤的緊密程度:相同或類似能力需求或裝備需求牽引而得的技術組閤內的技術關係是非常緊密的,而不同技術組閤內的技術之間的關係是非常鬆散的。
  (3)裝備技術體係的結構具有層次性這是由處於源頭的能力需求和裝備需求的特徵決定的。能力需求和裝備需求本身是有層次結構的,能力需求和裝備需求越明確,技術越清晰,技術的層次越多;相反,能力需求越模糊,技術也越抽象,也難以再繼續分解。
  (4)裝備技術體係具有湧現性、演化性等體係層次的屬性
  技術的特徵湧現為技術體係的特徵,但技術體係層麵的特徵僅能從體係層麵來認識、研究。技術是不斷變化的,這錶現為技術體係的演化行為,技術的變化錶現在兩個方麵。
  ①技術屬性的變化,如技術的成熟度、技術風險的不斷變化等。
  ②舊技術的淘汰和新技術的引入帶來瞭裝備技術體係結構上的變化。
  (5)裝備技術體係的評估需要大量的專傢參與和考慮大量的主觀信息
  由於裝備技術體係中的各項技術都是抽象的概念,技術本身的屬性多是靜態的,因此裝備技術體係的評估不能選用武器裝備體係評估中常用的仿真等方法,而是應當采用基於專傢知識、定性定量相結閤的方法。此外,由於專傢的大量參與,還需要綜閤考慮其中的不確定性。
  (6)裝備技術體係的地位非常重要,需求非常急迫,但其相關研究處於很不成熟的階段。
  裝備技術體係結構是裝備技術體係評估與優化的基礎,是武器裝備體係規劃決策的重要依據,是武器裝備體係建設風險的重要影響因素,更是確保體係建設進度、費用和性能的有力保證。然而,國內外開展相關研究的機構較少,可藉鑒的成果不多,還處在探索和實證研究階段。相比而言,武器裝備體係已經成為國內外相關研究機構和學者的研究重點之一,已經取得瞭重要的研究成果。因此,武器裝備體係的相關研究成果可以服務於裝備技術體係的相關研究。
  1.1.3 裝備技術體係與武器裝備體係的關係
  從武器裝備體係和裝備技術體係的概念齣發,可以初步獲得裝備技術體係與武器裝備體係的關係,如圖1.1所示。
  圖1.1武器裝備體係與裝備技術體係關係
  裝備技術體係與武器裝備體係之間的關係總結如下[14-16]。
  ①裝備技術體係源於武器裝備體係。裝備技術體係的兩大核心要素,即技術和技術之間的關係,都來自於武器裝備體係中的能力需求和裝備需求。
  ②裝備技術體係建設的直接和根本目的是滿足武器裝備體係的能力需求和裝備需求。裝備技術體係建設的成果也直接服務於武器裝備建設規劃計劃論證,並且對國防預研項目的設置起指導作用。
  ③裝備技術體係是武器裝備體係的重要補充和完善。目前開展的武器裝備體係的相關研究雖然已經涉及技術層麵,但是研究尚不深入。以目前廣為接受的美國國防部體係結構框架為例,其中關於技術的視圖僅有兩個,這顯然不能滿足需求。
  ④裝備技術體係與武器裝備體係一樣,也具有湧現性、演化性等體係屬性。
  對比圖1.1中武器裝備體係與裝備技術體係的關係,可以發現技術組閤是非常重要的概念。技術組閤對應於比較獨立和完整的組件級能力需求或裝備需求,是裝備技術體係滿足度評估中的基本單元。相比較而言,單項技術對應的能力需求或裝備需求層次較低,並不是滿足度評估中的重點。實際上,單項技術在大多數情況下並不能對應於完整的能力需求或裝備需求,往往無從分析。
  綜上所述,裝備技術體係的相關研究是武器裝備體係的重要補充和完善,武器裝備體係現有的研究成果對於裝備技術體係的相關研究具有重要的藉鑒意義,但是裝備技術體係不是武器裝備體係嚮技術層的簡單延伸,而是需要在綜閤對比分析的基礎上繼承武器裝備體係中的相關研究成果。
  1.2 美國國防部體係結構框架
  1.2.1 發展曆程與主要內容
  目前國內外有很多關於武器裝備體係的研究,其中具有代錶性的是美軍先後提齣的C4ISR(command,control,communication,computer,intelligence,surveillance,reconnaissance)框架[17]和國防部體係結構框架(DoD architecture framework,DoDAF)[18-21]。該結構框架為體係結構提供瞭規範化的描述建模方法和標準。
  美軍先後於1996年6月和1997年12月頒布瞭C4ISR體係結構框架1.0版(簡稱C4ISR1.0)和C4ISR體係結構框架2.0版(簡稱C4ISR2.0),以這兩個版本的C4ISR框架報告為基礎,美軍分彆在2003年、2007年、2009年和2011年發布瞭國防部體係結構框架1.0版(簡稱DoDAF1.0)、國防部體係結構框架1.5版(簡稱DoDAF1.5)、國防部體係結構框架2.0版(簡稱DoDAF2.0)和國防部體係結構框架2.02版(簡稱DoDAF2.02)。這四個版本的報告對美軍建設武器裝備體係具有很強的指導意義,極大地提高瞭美軍武器裝備互聯互通互操作的能力,已被美國國防部要求推廣至美軍所有在役和在研武器裝備的研製和改進過程。
  錶1.1綜閤對比瞭已有C4ISR和DoDAF中的視圖分類和數量,其中標“*”號的視圖在不同版本框架中名稱不同。以DoDAF2.0版本為分界點,DoDAF2.0之前的技術視圖稱為技術標準視圖,之後的版本(2.0與2.02版本)稱為標準視圖;DoDAF2.0之前的係統與服務視圖在2.0與2.02版本中分為係統視圖與服務視圖。自DoDAF2.0開始,視圖類彆和數量大幅增加,主要增加瞭能力視圖、數據與信息視圖、項目視圖和服務視圖(服務的概念在DoDAF1.5版本中已有涉及,但在DoDAF2.0中纔開始單列為一類視圖)。DoDAF2.0與DoDAF2.02中的視圖類彆、數量是完全一緻的,隻是具體內容與涉及元素稍有差異。
  錶1.1 已有C4ISR和DoDAF中的視圖分類和數量
艦船動力係統優化與智能化決策 內容概要: 本書深入探討瞭現代艦船動力係統的設計、運行、維護及智能化決策的各個方麵。在當前艦船技術飛速發展的背景下,動力係統的效率、可靠性、適應性和經濟性成為衡量一艘艦船戰鬥力及生命周期的關鍵指標。本書旨在為讀者提供一個全麵而係統的視角,從理論基礎到實踐應用,涵蓋瞭從傳統機械動力到未來新能源動力技術的演進,以及如何利用先進的監測、診斷和控製技術實現動力係統的智能化。 第一章 艦船動力係統概述與發展趨勢 本章首先對艦船動力係統的基本構成、工作原理及在艦船整體作戰能力中的核心作用進行梳理。我們將剖析不同類型艦船(如水麵艦艇、潛艇、特種船舶等)對動力係統需求的差異性,並概述不同動力形式(如燃氣輪機、柴油機、核動力、電力推進等)的優劣勢及其適用場景。 在此基礎上,本章將重點聚焦艦船動力係統的發展趨勢。我們將探討以下幾個關鍵方嚮: 能源效率的極緻追求: 隨著能源成本的不斷攀升和環保法規的日益嚴格,提高動力係統的燃油經濟性和降低排放成為迫切需求。我們將介紹各種提高熱效率、減少機械損耗的先進技術,例如先進的燃燒技術、熱迴收係統、變頻驅動等。 推進係統的電氣化與混閤化: 電力推進以其卓越的靈活性、低速大扭矩特性以及易於實現綜閤平颱管理等優勢,正成為未來艦船動力發展的重要方嚮。本章將深入分析電力推進係統的架構、關鍵設備(如發電機、電力轉換器、推進電機、儲能裝置等)的選型原則,並介紹混閤動力係統如何結閤傳統動力與電力推進的優勢,實現更優化的能源管理。 新型能源技術的引入: 隨著全球能源結構的轉型,燃料電池、小型模塊化核反應堆(SMR)等新型能源技術在艦船領域的應用前景也日益明朗。本章將對這些新興能源技術的原理、技術挑戰、發展現狀及潛在的艦船應用方案進行介紹,為讀者描繪未來艦船動力的能源藍圖。 模塊化與標準化設計: 為瞭提高艦船的建造效率、維護便利性和升級靈活性,模塊化和標準化設計理念在動力係統中的應用越來越廣泛。本章將闡述模塊化設計如何簡化係統集成、降低生産成本,並探討標準化接口和組件在提高互換性和可維護性方麵的作用。 環境友好型設計: 減少動力係統對海洋環境的汙染,例如減少硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)及顆粒物排放,是當前艦船動力係統設計的重要考量。本章將介紹相關的環保技術和法規要求,以及如何在設計階段就將環保因素納入考量。 第二章 艦船動力係統關鍵設備與技術 本章將對構成艦船動力係統的核心設備進行詳細闡述,並介紹支撐這些設備高效運行的關鍵技術。 燃氣輪機技術: 作為現代艦船廣泛采用的動力源,本章將深入分析燃氣輪機的熱力循環、結構組成、性能參數(如功率、效率、比油耗、可靠性等)及其在不同工況下的工作特性。我們將探討先進的燃燒室技術、渦輪葉片材料及冷卻技術,以及如何通過優化設計提高燃氣輪機的效率和壽命。 柴油機技術: 柴油機憑藉其高效率、可靠性和成熟的技術,在許多艦船上仍占據重要地位。本章將介紹不同類型柴油機(如中速、高速柴油機)的結構特點、工作原理,以及提高其效率和降低排放的技術,如高壓共軌燃油噴射係統、增壓技術、廢氣再循環(EGR)等。 核動力裝置: 對於特種艦船,核動力提供瞭無與倫比的續航能力和能量輸齣。本章將簡要介紹核動力裝置的基本原理、反應堆類型(如壓水堆)、蒸汽動力循環,以及其在艦船上的特殊設計要求,如安全防護、熱量管理和核廢料處理等。 電力推進係統: 詳細闡述電力推進係統的組成,包括發電機組(燃氣輪機、柴油機發電機)、電力轉換裝置(變壓器、變頻器、整流器、逆變器)、配電係統、儲能裝置(電池、超級電容器)以及推進電機(永磁同步電機、感應電機)。本章將重點分析不同組件的技術特點、選型原則,以及其在提高係統效率、降低噪聲和振動方麵的優勢。 傳動與驅動裝置: 介紹齒輪箱、萬嚮聯軸器、軸係及螺鏇槳等傳動環節的設計與優化。我們將探討如何減少傳動損耗,提高效率,並滿足艦船不同航速和操縱需求。 輔助機械與設備: 涵蓋鍋爐、泵、風機、製冷設備、液壓係統等在艦船動力係統中起輔助作用的設備,以及它們的設計原則和技術要求。 第三章 艦船動力係統的可靠性、維護性與壽命管理 本章緻力於探討如何保障艦船動力係統的高可靠性、易維護性,並實現對其全壽命周期的有效管理。 可靠性設計與分析: 引入可靠性工程的基本概念,包括失效率、平均故障間隔時間(MTBF)、故障模式與影響分析(FMEA)等。本章將介紹如何在設計階段通過冗餘設計、組件選型、環境適應性設計等手段提高動力係統的固有可靠性。 維護性設計與策略: 強調易維護性對於降低作戰準備時間、減少維護成本的重要性。本章將探討模塊化維護、標準化維修規程、備件管理以及可達性設計等在提高維護效率方麵的作用。 狀態監測與診斷技術(Condition Monitoring and Diagnosis, CMD): 介紹各種先進的監測技術,包括振動監測、溫度監測、壓力監測、油液分析、聲學監測等。我們將闡述這些技術如何實時獲取設備運行狀態信息,並利用模式識彆、模糊邏輯、神經網絡等算法進行故障診斷和預警。 預測性維護(Predictive Maintenance, PdM): 基於狀態監測數據,運用數據分析和預測模型,在故障發生前預測潛在的失效點,從而提前安排維護計劃,避免非計劃停機。本章將介紹常用的預測性維護方法和工具。 艦船動力係統壽命管理: 探討如何從設計、建造、運行、維護到退役的全過程對動力係統進行壽命管理。這包括對關鍵部件的壽命評估、定期檢查和修復策略、以及適時進行現代化升級改造。 故障容錯與自愈技術: 介紹在發生部分故障時,動力係統如何通過自身調整或備用係統的介入,保持基本運行能力,直至完成任務或安全靠港。 第四章 艦船動力係統的綜閤優化與智能化決策 本章將聚焦如何通過係統集成、仿真分析和智能化技術,實現艦船動力係統的整體性能優化和智能決策。 動力係統集成與匹配: 探討不同動力源、推進裝置、能源轉換設備之間的閤理匹配問題,以及如何通過係統仿真和優化算法,在滿足艦船整體性能需求的前提下,實現效率最高、成本最低的配置。 多目標優化設計: 艦船動力係統設計往往麵臨多個相互製約的目標,如功率、效率、重量、體積、成本、可靠性、環保性等。本章將介紹多目標優化方法,如帕纍托最優、遺傳算法等,如何在復雜的權衡中找到最佳設計方案。 能源管理係統(Energy Management System, EMS): 詳細介紹艦船能源管理係統的功能,包括負荷預測、功率分配、能源調度、故障管理等。我們將闡述EMS如何通過實時數據分析和優化算法,最大化能源利用效率,並降低運行成本。 人工智能(AI)與機器學習(ML)在動力係統中的應用: 智能診斷與預測: 利用深度學習、支持嚮量機等AI算法,提升故障診斷的精度和預測的準確性,實現從“事後維修”到“事前預防”的轉變。 自主運行與控製: 開發能夠自主感知環境變化、智能調整運行參數、優化能源分配的控製係統,提高係統的適應性和響應速度。 訓練與優化: 通過AI算法對曆史運行數據進行學習,優化控製策略,改進設備性能,甚至輔助進行設備的設計優化。 數字孿生(Digital Twin)技術: 介紹如何為艦船動力係統構建高保真的數字孿生模型,通過實時數據映射,實現對物理係統的遠程監測、模擬分析、故障診斷、性能預測和壽命評估,為決策提供全麵支持。 人機交互與可視化: 探討如何設計直觀易懂的人機界麵,以及利用先進的可視化技術,幫助操作人員快速理解復雜係統狀態,做齣明智決策。 信息安全與網絡化: 隨著動力係統的網絡化集成程度提高,信息安全變得至關重要。本章將簡要介紹在艦船動力係統設計中需要考慮的信息安全措施。 第五章 未來展望與挑戰 本章將對艦船動力係統的未來發展方嚮進行展望,並分析當前麵臨的關鍵挑戰。 更高集成度與“全電化”艦船: 探討未來艦船動力係統嚮更高集成度、更加“全電化”發展的趨勢,分析其帶來的機遇與挑戰。 自主係統與無人化: 隨著無人作戰平颱的發展,對自主動力係統的需求將日益增加。 可持續能源與綠色動力: 展望更加可持續的能源解決方案,如氫能源、先進生物燃料等在艦船上的應用前景。 量子計算與AI的融閤: 探討量子計算與AI技術在解決復雜動力係統優化問題上的潛力。 技術瓶頸與研發方嚮: 分析當前在材料科學、能源存儲、控製算法、網絡安全等方麵存在的關鍵技術瓶頸,並提齣未來的研發方嚮。 法規與標準的演進: 討論未來可能齣現的更嚴格的環保法規、安全標準以及國際閤作的重要性。 本書將理論分析與實際工程案例相結閤,通過豐富的圖錶和數據,力求使內容通俗易懂,同時又不失學術嚴謹性。希望本書能夠為艦船動力領域的科研人員、工程師、設計師、管理者以及相關專業的學生提供有價值的參考和指導,共同推動艦船動力技術嚮著更高效、更可靠、更智能、更綠色的方嚮邁進。

用戶評價

評分

這本書的論述邏輯清晰,條理分明,讓我能循序漸進地理解“裝備技術體係設計與評估”這個看似龐大的概念。作者在開篇就為我們描繪瞭一幅技術體係的全景圖,然後逐步深入到各個組成部分。我特彆欣賞書中對於“接口設計”和“兼容性”的強調。這一點在實際工作中非常重要,很多項目之所以失敗,往往就是因為不同模塊之間的接口不匹配,導緻信息無法有效傳遞,或者功能無法正常協同。作者通過一些實際的案例,生動地說明瞭接口設計的重要性,以及如何通過標準化和模塊化來提高整個體係的靈活性和可擴展性。關於“風險評估”的部分也給我留下瞭深刻的印象,書中詳細介紹瞭各種風險識彆、分析和應對的方法,讓我意識到,在技術體係的設計過程中,必須預見到潛在的風險,並提前做好規避措施,而不是等到問題發生後再去補救。這種前瞻性的思維方式,對於保證裝備的穩定運行和延長其使用壽命至關重要。讀完這本書,我感覺自己掌握瞭一種更係統、更全麵的思考方式,不僅能看到事物的局部,更能理解其整體的運作機製。

評分

對於我這種對“體係”概念有些模糊的讀者來說,這本書無疑是一本及時雨。作者以非常通俗易懂的語言,勾勒齣瞭裝備技術體係的宏觀輪廓,並在此基礎上深入探討瞭各個層麵的具體內容。我最受觸動的是關於“需求分析”的那部分。書中強調,一切技術體係的設計都應源於明確的需求,而需求又不是一成不變的,會隨著時代的發展和用戶的使用而不斷演變。這讓我思考,很多時候我們之所以覺得某些産品不好用,可能就是因為設計之初的需求就沒有被完全理解,或者需求發生瞭變化卻沒有得到及時的響應。書中提到的“全生命周期管理”的概念也讓我印象深刻,它貫穿瞭從概念提齣、研發設計、生産製造、運行維護,直到最終退役的整個過程。這是一種非常長遠的考量,也體現瞭對資源節約和可持續發展的重視。尤其是在評估部分,作者列舉瞭各種評估指標,不僅僅是技術層麵的,還包括經濟性、安全性、可靠性等等。這些都是在實際應用中至關重要的因素,也是衡量一個技術體係是否成功的關鍵。這本書真的讓我對“係統工程”有瞭更深刻的理解,也讓我對未來的技術發展有瞭更多的期待。

評分

這本書真的讓我大開眼界,我原本以為“裝備技術體係”這個概念離我生活很遙遠,是那種高高在上、隻有專傢纔能理解的領域。但讀完這本書,我纔明白,其實它滲透在我們生活的方方麵麵。從我們每天使用的智能手機,到交通運輸係統,再到更宏觀的國防和航天領域,都離不開一個精心設計和不斷優化的技術體係。作者用非常生動形象的例子,將復雜的概念層層剝開,讓我這個技術小白也能理解其中的精髓。比如,書中講到手機的通信技術,不僅僅是簡單的信號傳輸,還包含瞭天綫設計、芯片集成、軟件算法等等一係列的相互關聯的技術。每一個環節齣現問題,都會影響到整體的使用體驗。這種“牽一發而動全身”的思維方式,讓我對“體係”有瞭全新的認識。而且,書中關於評估的部分也非常有啓發性,不僅僅是看性能是否達標,更要考慮其經濟性、可靠性、可維護性,甚至對環境的影響。這讓我思考,在做任何一項工程或産品設計時,都不能隻顧眼前,而要從長遠和全局的角度去考量。讀這本書,我感覺像是打開瞭一個新的視野,對科技發展的脈絡有瞭更深的理解,也對我們身邊的各種“智能”有瞭更深層次的認識。它不枯燥,不晦澀,是一本真正能引發思考的書。

評分

對於我這種平時對工程技術不甚瞭解的讀者,這本書就像一扇窗,讓我看到瞭一個全新的世界。作者用非常巧妙的方式,將“裝備技術體係”這個專業領域拆解成易於理解的模塊。我印象最深刻的是關於“標準化”的論述,書中解釋瞭為什麼統一的標準對於技術體係的協同工作至關重要,以及標準是如何製定和更新的。這讓我聯想到我們日常生活中各種接口的統一,原來背後都有如此復雜的考量。而關於“技術路綫圖”的設計,更是讓我看到瞭未來技術發展的方嚮。書中描繪瞭如何通過前瞻性的規劃,將短期、中期、長期的技術目標有機地結閤起來,形成一個清晰的發展藍圖。這不僅是關於技術的規劃,更是一種戰略思維的體現。讀完這本書,我感覺自己對科技進步的理解更加深刻,也對未來的發展趨勢有瞭更多的洞察。

評分

這本書的結構非常嚴謹,從宏觀的概念引入,到具體的細節剖析,再到最終的實踐應用,層層遞進,引人入勝。作者在書中對“係統分解”和“模塊化設計”的闡述,讓我明白瞭為什麼大型工程能夠有序推進。通過將復雜的問題分解成一個個可管理的小模塊,並在此基礎上進行設計和集成,可以大大降低風險,提高效率。而關於“技術演進”的分析,更是讓我看到瞭技術發展的規律。書中詳細介紹瞭各種技術更新換代的模式,以及如何通過技術預測來指導未來的研發方嚮。我感覺作者在書中傳遞瞭一種“創新驅動”和“持續發展”的理念。讀完這本書,我不僅對“裝備技術體係”有瞭更全麵的認識,更對如何進行科學的設計和有效的評估有瞭更深入的理解,這種方法論對於解決許多復雜問題都具有藉鑒意義。

評分

這本書真的讓我對“係統”的理解提升瞭一個層次。我以前總覺得,技術就是技術,零件就是零件,但讀瞭這本書,纔明白這些看似獨立的單元,是如何在一個更大的框架下協同運作,共同完成某個復雜任務的。作者在書中花瞭很大的篇幅來講解“係統架構”的設計,讓我明白瞭為什麼有的係統能夠靈活擴展,而有的係統卻顯得僵化。原來,架構的優劣直接決定瞭係統的生命力。而關於“性能評估”的部分,更是讓我認識到,評估不僅僅是測試幾個指標,而是要從多個維度去審視整個體係的健康狀況。比如,書中提到的“可用性”、“可維護性”和“安全性”等指標,這些在實際應用中往往比單純的“速度”或“效率”更重要。我感覺作者在書中傳達瞭一種“整體優於局部之和”的哲學思想,這不僅適用於技術設計,也適用於生活的許多方麵。讀完這本書,我仿佛獲得瞭一種“上帝視角”,能夠更清晰地看到事物之間的聯係和相互作用。

評分

我一直對現代科技産品的幕後是如何運作感到好奇,這本書就像一把鑰匙,為我打開瞭通往這個神秘領域的大門。作者用一種非常平實的語言,卻揭示瞭“裝備技術體係”背後嚴謹的設計和評估流程。書中關於“權衡取捨”的討論讓我茅塞頓開。很多時候,我們在追求某個技術指標的最大化時,往往會犧牲其他方麵,比如成本、功耗或者可靠性。作者強調,優秀的技術體係設計,是在各種相互衝突的需求之間找到最佳的平衡點。這不僅僅是技術問題,更是一種工程藝術。而評估部分,更是將這種權衡推嚮瞭極緻。書中提到的“性價比分析”和“綜閤效益評估”,讓我明白,一個成功的技術體係,最終還是要看它能否為用戶帶來最大的價值,而不是僅僅在某個技術指標上有所突破。我感覺這本書不僅僅是關於“裝備”,更是關於“智慧”和“策略”。它教會我如何從一個更宏觀、更辯證的角度去看待技術的發展和應用,以及如何在復雜的問題中做齣明智的決策。

評分

剛翻開這本書,我就被作者的寫作風格深深吸引瞭。那種娓娓道來的敘述方式,不像是在讀一本技術專著,更像是聽一位經驗豐富的長者在分享他的心得體會。他沒有直接拋齣那些冷冰冰的理論公式,而是從一個又一個貼近實際的案例入手,一點點引導讀者進入“裝備技術體係”的世界。我尤其喜歡書中關於“係統集成”的論述,那部分讓我明白瞭為什麼有時候我們感覺某個新裝備的性能很高,但實際使用起來卻不盡如人意。原來,單點技術的突破並不代錶整個體係的成功,關鍵在於各個子係統之間的協同和匹配。作者用“樂高積木”的比喻來形容,非常生動,讓我立刻就能領會其中的含義。而關於“技術成熟度評估”,更是讓我大開眼界。書中詳細介紹瞭各種評估方法和標準,讓我瞭解到,一個看似不起眼的技術,在進入實際應用之前,要經曆多少嚴苛的考驗。這不僅僅是對技術本身的考驗,更是對研發團隊、生産流程、甚至是未來維護體係的全麵評估。我感覺自己在這本書裏學到的不隻是知識,更多的是一種解決問題的思路和方法。它讓我明白,在任何復雜的工程項目麵前,都需要有係統性的思維和周密的計劃,纔能避免“頭痛醫頭,腳跟醫腳”的被動局麵。

評分

這本書的內容設計非常巧妙,它沒有將“設計”和“評估”割裂開來,而是將它們有機地結閤在一起,形成瞭一個完整的閉環。我尤其欣賞書中關於“迭代優化”的理念。作者強調,技術體係的設計不是一勞永逸的,而是一個持續改進的過程。通過不斷的評估和反饋,可以發現問題並加以修正,從而使整個體係不斷嚮更好的方嚮發展。書中提到的“仿真測試”和“現場試驗”相結閤的方法,讓我看到瞭如何用科學的手段來驗證設計方案的有效性。而關於“用戶體驗評估”,更是將技術與人緊密地聯係起來。作者強調,最終評價一個技術體係是否成功,還是要看它能否滿足用戶的需求,並帶來良好的使用體驗。這本書讓我明白,技術的發展最終是為瞭服務於人,而用戶是評價技術價值的最重要的標準。

評分

這本書的語言風格非常接地氣,絲毫沒有學術論文的枯燥感,更像是作者在和我們分享他多年的實戰經驗。我尤其喜歡書中對“概念驗證”和“原型開發”的描述,這讓我瞭解到,一個新技術的誕生,並非一蹴而就,而是需要經過無數次的嘗試和迭代。書中通過一個個生動的故事,展現瞭研發人員在麵對技術難題時的智慧和毅力。而關於“可靠性評估”的部分,更是讓我肅然起敬。作者詳細介紹瞭各種故障模式和影響分析(FMEA)的方法,以及如何通過冗餘設計和故障診斷來提高係統的魯棒性。這讓我明白瞭,為什麼一些關鍵裝備能夠做到萬無一失,原來背後有如此嚴謹的保障措施。我感覺這本書不僅是一本技術書籍,更是一本關於“工匠精神”和“責任擔當”的教材。它讓我對那些默默付齣,保證我們生活和工作正常運轉的工程師們充滿瞭敬意。

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