系統(tǒng)效能分析學(xué)習(xí)培訓(xùn)課件

1、系統(tǒng)效能分析第一章 緒論1概述： 效能分析是武器系統(tǒng)分析的重要組成部分，貫穿武器系統(tǒng)研發(fā)、裝備、訓(xùn)練、使用的全過程，是武器系統(tǒng)分析和評(píng)價(jià)的核心。 相關(guān)概念： 1）效能(effectiveness or efficacy) 指系統(tǒng)執(zhí)行規(guī)定任務(wù)所能達(dá)到的用戶所期盼目標(biāo)的程度，是系統(tǒng)內(nèi)蘊(yùn)涵的或表現(xiàn)出的對(duì)用戶有益或有利的作用。簡言之，是系統(tǒng)內(nèi)蘊(yùn)涵的能力和表現(xiàn)出的效果。 2）效率（efficiency） 在給定資源條件下，用戶所能獲得效益的度量。簡言之，是輸出效益與輸入資源定量指標(biāo)的比值。 效能表示能力與效果，效率表示經(jīng)濟(jì)性。 相關(guān)概念： 3）效益(benefit) 指用戶從系統(tǒng)內(nèi)獲得的利益。 4）效力

2、（efficacious） 指系統(tǒng)在給定資源條件下產(chǎn)生的有益作用或期望的結(jié)果。 5）效用（utility） 經(jīng)濟(jì)學(xué)術(shù)語，同一筆貨幣在用戶的主觀上所呈現(xiàn)的價(jià)值，在軍事上，表示在不同條件下系統(tǒng)所表現(xiàn)的價(jià)值和有效性。 效能分析涉及三類： 1）單項(xiàng)效能 就單一使用目的或單一步驟，系統(tǒng)所達(dá)到的有效程度。如入軌精度、射擊效能等。 2）系統(tǒng)效能 系統(tǒng)在特定條件下，滿足一組規(guī)定任務(wù)要求的可能程度及其表現(xiàn)效果。 3）使用效能 指人員與系統(tǒng)結(jié)合形成的大系統(tǒng)在規(guī)定的條件下執(zhí)行規(guī)定任務(wù)所達(dá)成預(yù)期目標(biāo)之程度。 2 效能分析在現(xiàn)代戰(zhàn)爭體系對(duì)抗中的體現(xiàn)現(xiàn)代戰(zhàn)爭C4KISR體系結(jié)構(gòu)現(xiàn)代戰(zhàn)爭發(fā)現(xiàn)體系3 效能分析在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的作

3、用 1）裝備發(fā)展建設(shè) 指標(biāo)論證，方案論證、方案評(píng)審，鑒定定型 2）綜合配套建設(shè) 主戰(zhàn)裝備、保障裝備 3）部隊(duì)訓(xùn)練 4）實(shí)戰(zhàn)使用 5）國防決策高科技作戰(zhàn)體系高科技作戰(zhàn)體系C4ISR系統(tǒng)數(shù)字化武器新概念武器仿真及模擬毀傷效能評(píng)估精確制導(dǎo)武器網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)傳感器技術(shù)微電子技術(shù)4 要求及資料： 32學(xué)時(shí)，26學(xué)時(shí)課堂學(xué)習(xí)，6學(xué)時(shí)大型作業(yè)。 堅(jiān)持上課，記錄筆記。 參考資料： 張廷良 陳立新著 地地彈道式戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈效能分析 國防工業(yè)出版社 甑濤等編著 地地導(dǎo)彈武器效能評(píng)估方法 國防工業(yè)出版社 文仲輝編著 導(dǎo)彈系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析 北京理工大學(xué)出版社 李廷杰編著 導(dǎo)彈系統(tǒng)的效能及其分析 國防工業(yè)出版社 吳志

4、革等譯 陸軍武器系統(tǒng)分析 兵器工業(yè)部系統(tǒng)工程研究所 第二章 系統(tǒng)性能指標(biāo)第一節(jié) 系統(tǒng)和系統(tǒng)分析的概念 1 系統(tǒng) 系統(tǒng) 系統(tǒng)是由相互作用和相互依賴的若干組成部分有機(jī)地結(jié)合成具有特定功能的綜合體。 特點(diǎn)： 1） 系統(tǒng)組成的結(jié)合性和層次性 2） 系統(tǒng)各組成部分的相關(guān)性 3） 系統(tǒng)的特定功能和目的性 4） 系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性 第一節(jié) 系統(tǒng)和系統(tǒng)分析的概念 2 系統(tǒng)分析 系統(tǒng)工程的基本方法是系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)工程是組織管理系統(tǒng)的工程技術(shù) 系統(tǒng)分析 按照系統(tǒng)觀點(diǎn)，用科學(xué)的分析方法，對(duì)確定的目標(biāo)進(jìn)行綜合分析與評(píng)價(jià)，尋求最佳可行方案，幫助決策者進(jìn)行決策的過程。 系統(tǒng)分析的目的是尋求最合理的最優(yōu)系統(tǒng) 。

5、起源于RAND公司的“實(shí)驗(yàn)性環(huán)球空間飛行器初步設(shè)計(jì)” 系統(tǒng)分析應(yīng)遵循的原則： 面對(duì)復(fù)雜的大系統(tǒng)，有確定、不確定、但可預(yù)測，不確定、不可預(yù)測的因素 1）外部、內(nèi)部條件相結(jié)合 2）當(dāng)前和長遠(yuǎn)目標(biāo)相結(jié)合 3）局部效能和總體效能相結(jié)合 4）定性分析和定量分析相結(jié)合 3 系統(tǒng)分析的內(nèi)容要點(diǎn) 美軍把系統(tǒng)分析的內(nèi)容要點(diǎn)概括為： 目標(biāo)、方案、費(fèi)用、準(zhǔn)則或效能度量、模型、結(jié)果和建議 系統(tǒng)的質(zhì)量與下列因素有關(guān)： 性能、可靠性、維修性、安全性、保障性、經(jīng)濟(jì)性和時(shí)間 系統(tǒng)效能分析 系統(tǒng)費(fèi)用效能分析 對(duì)若干可供選擇的執(zhí)行特定任務(wù)的系統(tǒng)從成本與效能方面進(jìn)行比較選擇。 系統(tǒng)費(fèi)用效能分析是規(guī)劃、研制、生產(chǎn)、使用和改進(jìn)武器系統(tǒng)

6、所追求的總目標(biāo)。 在不同階段，側(cè)重不同 1）發(fā)展前 方案比較最優(yōu)方案 2）裝備前 最佳使用方案發(fā)揮系統(tǒng)效能 3）生產(chǎn)、改進(jìn) 費(fèi)用效能分析最佳費(fèi)效比4 系統(tǒng)分析步驟 1）系統(tǒng)的目標(biāo)（目的）分析與確定 系統(tǒng)目標(biāo)：系統(tǒng)決策者希望系統(tǒng)達(dá)到的結(jié)果狀態(tài)的定性描述 系統(tǒng)目的：用定量指標(biāo)所表示的系統(tǒng)最終達(dá)到的狀態(tài) 2）系統(tǒng)的模型化 列出分析問題的有關(guān)因素及這些因素的相互關(guān)系 精確性、簡潔性、適應(yīng)性和可操作性 3）系統(tǒng)優(yōu)化 運(yùn)用優(yōu)化理論和方法，求最優(yōu)解 與系統(tǒng)及目標(biāo)有關(guān) 4）對(duì)解評(píng)價(jià) 從技術(shù)、效能、效益等方面第二節(jié) 運(yùn)載火箭系統(tǒng)組成 運(yùn)載火箭是當(dāng)今人類航天科技和工業(yè)的核心技術(shù)和主要航天運(yùn)載器，是一國航天能力的重

7、要標(biāo)志。 從上世紀(jì)60年代至今的半個(gè)多世紀(jì)時(shí)間里，全球共進(jìn)行了大約4500多次軌道發(fā)射，把1萬余個(gè)衛(wèi)星、飛船、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、探測器、著陸器和其它航天器送上各類飛行軌道、地外星球，涉及從地球軌道任務(wù)到太陽系以外的任務(wù)等各類任務(wù)，其中約有290余項(xiàng)為載人航天任務(wù)。 截至2009年，已研制出航天運(yùn)載火箭的國家有13個(gè)，正在從事發(fā)射活動(dòng)且能將有效載荷送入軌道的國家就只有8個(gè)。 中國的“長征”系列運(yùn)載火箭已逐步發(fā)展成多發(fā)射任務(wù)需求、四個(gè)系列十二個(gè)不同型號(hào)的大家族。 第二節(jié) 運(yùn)載火箭系統(tǒng)組成 運(yùn)載火箭系統(tǒng)由運(yùn)載火箭、發(fā)射支持系統(tǒng)和工程設(shè)施三部分組成 1 運(yùn)載火箭的組成和作用 有效載荷是運(yùn)載對(duì)象，不是運(yùn)載火箭的

8、組成。 有效載荷是航天器或彈頭 彈頭作為有效載荷就是導(dǎo)彈運(yùn)載火箭箭體結(jié)構(gòu)推進(jìn)系統(tǒng)控制系統(tǒng)飛行測量、安全系統(tǒng)附加系統(tǒng)1 ）箭體結(jié)構(gòu) 功能是安裝連接有效載荷、儀器設(shè)備、推進(jìn)系統(tǒng)、儲(chǔ)放推進(jìn)劑、承受地面、飛行載荷、維持外形、保持完整。液體火箭結(jié)構(gòu)整流罩推進(jìn)劑儲(chǔ)箱儀器艙箱間段級(jí)間段發(fā)動(dòng)機(jī)支撐結(jié)構(gòu)儀器支架導(dǎo)管閥門尾段尾翼 2）推進(jìn)系統(tǒng) 液發(fā) 功能：產(chǎn)生期望的推力推進(jìn)系統(tǒng)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)劑輸送系統(tǒng) 2）控制系統(tǒng) 功能：控制火箭姿態(tài)穩(wěn)定，使其按預(yù)定軌道飛行，控制關(guān)機(jī)點(diǎn)時(shí)序（配電）裝置綜合（開關(guān)）放大器時(shí)序執(zhí)行部件敏感裝置箭載計(jì)算機(jī)姿控執(zhí)行部件配供電裝置干擾力矩控制力矩 4）飛行測量及安全系統(tǒng) 功能：測量火箭飛行

9、過程中的各種關(guān)鍵參數(shù)，判斷其是否安全飛行。 飛行測量分遙測和外測。 安全系統(tǒng)作用是當(dāng)火箭在飛行中出現(xiàn)故障，危及地面安全時(shí)，將火箭炸毀或發(fā)出逃逸指令。 5）箭上附加系統(tǒng) 一些比較獨(dú)立，又不可缺少的箭上小系統(tǒng)。 瞄準(zhǔn)系統(tǒng) 垂直度調(diào)整系統(tǒng) 推進(jìn)劑加注與液位測量 空調(diào)系統(tǒng) 運(yùn)載火箭系統(tǒng)由運(yùn)載火箭、發(fā)射支持系統(tǒng)和工程設(shè)施三部分組成 2 發(fā)射支持系統(tǒng) 指火箭從生產(chǎn)廠運(yùn)到發(fā)射場，在發(fā)射場進(jìn)行各種發(fā)射準(zhǔn)備以及在發(fā)射中進(jìn)行飛行測量、控制全過程所使用的機(jī)械、電子和工程設(shè)施。 1）運(yùn)輸系統(tǒng) 廠 場 2）加注系統(tǒng) 加注：儲(chǔ)罐、槽車 火箭儲(chǔ)箱 轉(zhuǎn)注：儲(chǔ)罐、槽車 儲(chǔ)罐、槽車 2 發(fā)射支持系統(tǒng) 3）發(fā)射系統(tǒng) 活動(dòng)塔架、勤務(wù)

10、塔（排焰導(dǎo)流槽）、活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)、固定發(fā)射平臺(tái)、牽制釋放機(jī)構(gòu)、發(fā)射車等。 4）測試發(fā)射控制系統(tǒng) 簡稱測發(fā)控系統(tǒng)。 在發(fā)射準(zhǔn)備階段和發(fā)射過程中對(duì)火箭個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行各種測試檢查及發(fā)射控制。 5）定位定向系統(tǒng) 發(fā)射前為火箭提供精確的發(fā)射點(diǎn)（經(jīng)緯度和高程）參數(shù)及初始方位。 6）供電供氣系統(tǒng) 向箭上和地面設(shè)備提供電源、氣源。2 發(fā)射支持系統(tǒng) 7）監(jiān)控指揮系統(tǒng) 對(duì)箭上和地面設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，協(xié)調(diào)統(tǒng)一時(shí)間基準(zhǔn)，傳輸指令，保證按規(guī)定程序進(jìn)行發(fā)射。 8）測量系統(tǒng) 與箭上遙測和外測設(shè)備對(duì)應(yīng)，由地面、艦船、飛機(jī)上遙測站、外彈道測量及安全控制、指揮控制站組成。 9）起吊安裝系統(tǒng) 起重機(jī)、吊具、起豎設(shè)備等。 10）氣象保障系

11、統(tǒng) 發(fā)射前氣象測量，預(yù)報(bào)氣象要素，確定發(fā)射條件； 推進(jìn)劑溫度估算； 飛行結(jié)果分析。2 發(fā)射支持系統(tǒng) 11 ）輔助設(shè)備 調(diào)溫、清洗、消防、避雷等設(shè)備。 發(fā)射支持系統(tǒng)的特點(diǎn)： 1）系統(tǒng)復(fù)雜，專業(yè)面寬 2）系統(tǒng)具有兼容性 西昌發(fā)射中心2號(hào)工位可發(fā)射：CZ-2E、 CZ-3A、 CZ-3B、 CZ-3C等 3）系統(tǒng)可靠性高 2 發(fā)射支持系統(tǒng) 發(fā)射支持系統(tǒng)的發(fā)展方向： 1）早期發(fā)射支持系統(tǒng)系統(tǒng) 與遠(yuǎn)程導(dǎo)彈發(fā)射共用，可發(fā)射中小型低軌道衛(wèi)星。 2）目前比較完善的發(fā)射支持系統(tǒng) 要求：高軌道、大運(yùn)載能力 突破：低溫高能推進(jìn)劑 捆綁技術(shù) 發(fā)射場獨(dú)立，可發(fā)射低、中、高軌道航天器 西昌：中低軌道， 應(yīng)急發(fā)射任務(wù) 地球同步軌道嫦娥二號(hào)探月衛(wèi)星進(jìn)行探月前的第三次合成演練 酒泉：地球靜止衛(wèi)星，飛船，返回式衛(wèi)星和部分載人航天 太原：太陽同步軌道 海南文昌 在建，新一代大型無毒無污染運(yùn)載火箭、地球同步軌道 衛(wèi)星、大質(zhì)量極軌衛(wèi)星、大噸位空間站和深空探