水面舰艇作战系统的回顾和展望

介绍国内外水面舰艇作战系统的概况,回顾我国驱逐舰作战系统的研制过程。对水面舰艇作战系统的发展方向进行探讨:应实现平台与负载性能综合兼优;应优化作战系统的体系结构,采用开放式体系结构(OA)的全舰计算环境(TSCE)及应用软件的集成模式;改进信息交换接口设计和数据集成,采用可扩展标记语言(XML)和数据集成总线技术(数据分发服务中间件、企业服务总线);采用面向服务与云计算技术;加强无线通信,实现联合作战。     

美海军DDG-1000全舰计算环境体系结构探析

作为美海军新型多任务驱逐舰DDG-1000的关键技术之一,全舰计算环境(TSCE)代表了舰船信息系统集成技术的先进水平,带来了舰船系统设计和集成方式的变化。在描述TSCE的项目背景、系统概况、技术架构、任务系统以及海军开放式体系结构(OA)等的基础上,分析全舰计算环境基础设施(TSCE-I)的结构和组成,包括数据处理、适配、人机接口、网络等基础设施,以及实现面向服务架构(SOA)的相关技术权衡,得出公共计算服务环境是未来舰船提高综合作战能力和信息化水平的有效手段。并根据分析研究,提出了开展TSCE研制必须突破的几项主要关键技术。     

全舰计算环境体系结构和系统集成框架

“全舰计算环境”（TSCE）代表了舰船信息系统集成技术的先进水平,带来舰船系统设计和集成方式的变化.提出一种全舰计算环境体系结构和系统集成框架.全舰计算环境由基础设施和各种领域应用组成.其系统集成框架可以自顶向下分为3个层次,即功能集成、数据集成和物理集成.其中：功能集成包括构件、服务和任务3个层次;数据集成区分实时与非实时应用,包括基于数据分发服务（DDS）的实时数据总线和企业服务总线（ESB）;物理集成除网络基础设施外,还包括显示层、核心层和适配层,分别对应人机接口设备、数据处理设备和适配处理设备.全舰计算环境的工程实施将带来工程管理与系统研制模式的变革.     

RKS10F船舶制冷压缩机仿真

基于MATLAB的Simulink集成建模与仿真环境，针对5440TEU的集装箱船的船舶冷库系统建立了压缩机数学模型、仿真模型及控制模型。用MATLAB语言编制了系统仿真软件程序。以RKS10F制冷压缩机为例，对船舶制冷系统进行了仿真研究和实际运行，仿真结果基本符合实际系统运行状态。     

川崎FE21-400电动液压舵机仿真

基于MATLAB的Simulink集成建模与仿真环境,针对川崎FE21-400系列电动液压舵机建立了数学模型、仿真模型。用MATLAB语言编制了系统仿真软件程序,仿真结果基本符合实际系统运行状态。     

基于工作流的现代造船工程计划管理业务建模研究

结合现代造船工程计划管理体系结构中工程计划编制与工程控制需要,提出基于工作流的集成建模架构,以过程视图模型为中心构建系统管理业务模型,从组织视图、功能视图、过程视图与数据视图角度进行构造,从而满足具有分布式、协同特征的工程计划管理信息化的业务需求.     

舰载作战系统数据集成设计与度量方法

数据集成在作战系统体系结构的设计中处于核心位置,在系统集成堆栈中具承上启下的作用。接口设计是作战系统集成设计的重点,应尽量减少两两之间的成对接口和专用数据格式,以实现数据集成方式从点对点向总线的转变。首先开展基于XML的作战系统数据建模,开发辅助设计软件,建立元数据注册库;然后采用模型驱动的方法,以数据模型为中心进行数据集成设计和体系结构度量。选取了分系统数量、节点数量、接口数量、信息单元数量和作战流程环复杂度等5个定量指标,并通过衍生指标评估作战系统体系结构的特征。数据模型驱动的开发能够支持快速生成仿真系统,可为下一步基于仿真的效能评估奠定基础。     

基于HLA可重构水下对抗仿真系统的设计与实现

HLA(High Level Architecture)是美国国防部推出的在高级分布仿真领域最新的通用集成体系结构，针对分布式水下对抗虚拟战场环境这一仿真应用，分析了构建水下多武器平台作战动态仿真使用的综合环境的需求和意义，提出采用基于高层体系结构HLA先进的建模、开发软件平台pRTI和仿真建模工具LabWorks来构建一个开放式、可扩展、可重构的水下对抗建模仿真综合环境的框架结构的设计方案。该对抗仿真系统可以通过目标系统重组方式进行多种不同对抗样式的水下战仿真结构。分析了该系统的功能、组成，提出了系统的工作流程、体系结构，探讨了系统实现过程中的建模、成员接口层框架设计等关键技术。     

C4ISR互操作框架及信息关系模型研究

以“平台”为中心C4ISR体系结构在系统互操作和信息共享上存在一定的困难。在分析目前C4ISR系统体系结构和D4ICOE的基础上,提出了一个以“数据”为中心面向服务基于能力应用的C4ISR系统互操作框架,描述了互操作框架每个层次的作用和解决的问题,阐述了互操作框架与C4ISR系统集成之间的关系,并研究框架中的信息分类、信息流和信息关系。从信息组织、使用和验证的角度,提出了“V”信息关系模型。     

基于自适配通信环境技术的船舶导航和通信系统

自适配通信环境技术(ACE)是一个开源的中间工具包,集成C++语言编写的功能模块,具有较好的移植性。本文研究的主要目的是利用自适配通信环境技术ACE功能模块,提高船舶通信与导航系统的集成化、信息处理效率等性能。本文首先系统介绍自适配通信环境技术的原理,然后设计基于ACE的船舶通信与导航系统框架模型,并对该系统的功能模块进行详细的阐述。     

新一代水面舰艇作战系统发展理念及途径

新一代水面舰艇作战系统在增强单艘舰艇作战效能的同时,更强调根据使命任务灵活配置,突出其在体系作战中的节点作用。以美海军全舰计算环境(TSCE)、综合海上网络和企业服务(CANES)项目为例,分析国外现状及发展趋势,提出可借鉴美海军舰艇研制的先进设计理念与实现方式,以推进全舰计算环境建设作为作战系统的发展途径,重点是遵循开放式体系结构、构建面向服务的公共计算环境、采用商用成熟技术等。作战系统通过体系规划、顶层设计和跨平台系统集成,使各类水面舰艇有机融合,有利于发挥出海军体系作战的整体效能。     

基于MBSE的船型与水动力性能研究设计模式探讨

新兴技术与系统工程技术的快速发展,给船舶设计模式的变革带来了新的机遇。本文分析了当前船型与性能设计模式及其存在的局限性,同时简要介绍了基于模型的系统工程的基本原理和特征。在此基础上,针对当前船型与水动力性能设计过程中依赖经验缺乏创新能力、知识转化与重用程度不高、性能综合优化能力不足等问题,提出了模型驱动的船型与水动力性能设计模式的基本架构,给出了需要突破的关键技术,可为后续开展MBSE在船舶设计领域的应用实践提供一些参考。     

网络环境下英语任务型语言教学模式中教师角色的定位研究

分析了网络环境下英语任务型语言教学模式的特点和教学策略,提出在当前背景下,从传统教学模式向网络教学模式的转变,就是从传统的以教师为中心的教学过程向以学生为中心的教学过程的转变,成功与否关键在于教师如何恰到好处地进行角色转换。     

舰船装备维修性设计集成管理技术与系统

针对维修性设计与舰船装备传统设计过程相互割裂的问题,将产品的维修性建模分配、维修性分析、维修性预计等使能工具融合到结构设计系统,研究了其中的集成模式、功能模型和实现方法,最终研制了舰船维修性设计集成平台。     

基于AMESim的燃燃联合动力装置并车仿真研究

针对燃燃联合动力装置(COGAG)建立仿真试验系统,以燃燃联合动力装置为研究对象,仿真平台采用仿真软件AMESim,对动力装置的各个部件进行建模采用的是模块化的建模方法,建立了燃燃联合动力装置系统的仿真模型,利用该模型对单台燃机的动态过程、两台燃机的并车过程进行了仿真和验证。此外,将AMESim中的仿真模型与MATLAB/SIMULINK中的仿真模型相对比,表明AMESim软件能够较好地完成物理模拟,并使研究者从繁杂的数学模型中解脱出来。     

全舰计算环境工程项目管理研究

美军新型驱逐舰DDG-1000上的全舰计算环境(TSCE)是一项复杂的系统工程,采用最为先进的前沿技术,以软件开发工作为主,1700万行代码在"国家队"授权的、分布在25个地区的80个不同的公司同时开发。该项目不仅在技术实现方面有一定难度,而且在工程项目管理方面也具有极大的挑战性。该文主要介绍美军全舰计算环境工程项目管理的特征和经验,针对工程实施中进度和困难进行总结分析,旨在为我国舰艇信息化发展起到一定参考和借鉴的作用。     

基于结果链的舰船研制过程建模研究

根据现有系统分析和过程建模的局限性,在舰船研制过程建模中采用了结果链技术(RCM),用形式化描述的方法对舰船研制的横向和纵向阶段进行了过程抽取.舰船研制系统过程的结果链建模使模型易于理解、分析和综合考虑,同时支持任务的分解和资源的分配,舰船研制项目模型和结果链模型的集成将有助于明确舰船产品模型和过程模型的关系,有助于舰船研制过程的管理和控制.     

基于模板技术构建船舶螺旋桨设计平台

模板是提取设计过程中可重复的设计、建模、分析操作过程并进行封装,从而形成的模块化组件。运用模板技术构建统一关联模型,集螺旋桨理论设计、螺旋桨快速建模、螺旋桨水动力性能分析及螺旋桨结构强度分析于一体,形成基于流程和知识驱动的螺旋桨集成设计与分析一体化应用平台。平台以知识封装(单元模板)、流程自动化(组合模板)和数据管理(模板库和PDM)为内容对螺旋桨的设计进行集成化,集成化后的分析结果与手动处理结果一致。经初步应用,系统有效验证了螺旋桨集成设计与分析的可行性和高效性,可简化工作,缩短设计周期并提高工作效率,从而引导与促进船舶综合集成设计平台的创建。     

智能舰船平台控制系统关键技术

基于全舰计算环境(Total Ship Computing Environment,TSCE)实现舰船全舰综合信息管理与真正的自动化控制,是当今智能舰船一体化、集成化发展的趋势。介绍智能舰船平台控制系统网络结构和控制模式,并针对计算能力、可靠性、实时性等性能需求对ECS关键技术进行探讨。     

基于双向式分层建模的产品变型设计系统研究

产品的快速变型设计是企业实现快速响应市场的重要手段，而产品快速变型设计的实施首先必须建立合适的产品模型。本文以装配模型为中心提出并分析了一种双向式分层建模方法，指出这种产品模型应是动态、智能的。基于该动态模型建立了一种产品变型设计系统框架，并对此框架进行了详细的描述。最后，在UG中给出了一个定型设计的原型系统，并叙述了其实施过程。