系統(tǒng)效能分析學習培訓課件

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、訓練、使用的全過程，是武器系統(tǒng)分析和評價的核心。 相關概念： 1）效能(effectiveness or efficacy) 指系統(tǒng)執(zhí)行規(guī)定任務所能達到的用戶所期盼目標的程度，是系統(tǒng)內蘊涵的或表現(xiàn)出的對用戶有益或有利的作用。簡言之，是系統(tǒng)內蘊涵的能力和表現(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的比值。 效能表示能力與效果，效率表示經(jīng)濟性。 相關概念： 3）效益(benefit) 指用戶從系統(tǒng)內獲得的利益。 4）效力

2、（efficacious） 指系統(tǒng)在給定資源條件下產生的有益作用或期望的結果。 5）效用（utility） 經(jīng)濟學術語，同一筆貨幣在用戶的主觀上所呈現(xiàn)的價值，在軍事上，表示在不同條件下系統(tǒng)所表現(xiàn)的價值和有效性。 效能分析涉及三類： 1）單項效能 就單一使用目的或單一步驟，系統(tǒng)所達到的有效程度。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)結合形成的大系統(tǒng)在規(guī)定的條件下執(zhí)行規(guī)定任務所達成預期目標之程度。 2 效能分析在現(xiàn)代戰(zhàn)爭體系對抗中的體現(xiàn)現(xiàn)代戰(zhàn)爭C4KISR體系結構現(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 指標論證，方案論證、方案評審，鑒定定型 2）綜合配套建設 主戰(zhàn)裝備、保障裝備 3）部隊訓練 4）實戰(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估精確制導武器網(wǎng)絡通信技術計算機技術傳感器技術微電子技術4 要求及資料： 32學時，26學時課堂學習，6學時大型作業(yè)。 堅持上課，記錄筆記。 參考資料： 張廷良 陳立新著 地地彈道式戰(zhàn)術導彈效能分析 國防工業(yè)出版社 甑濤等編著 地地導彈武器效能評估方法 國防工業(yè)出版社 文仲輝編著 導彈系統(tǒng)設計與分析 北京理工大學出版社 李廷杰編著 導彈系統(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地結合成具有特定功能的綜合體。 特點： 1） 系統(tǒng)組成的結合性和層次性 2） 系統(tǒng)各組成部分的相關性 3） 系統(tǒng)的特定功能和目的性 4） 系統(tǒng)對環(huán)境的適應性 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)設計 系統(tǒng)工程是組織管理系統(tǒng)的工程技術 系統(tǒng)分析 按照系統(tǒng)觀點，用科學的分析方法，對確定的目標進行綜合分析與評價，尋求最佳可行方案，幫助決策者進行決策的過程。 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“實驗性環(huán)球空間飛行器初步設計” 系統(tǒng)分析應遵循的原則： 面對復雜的大系統(tǒng)，有確定、不確定、但可預測，不確定、不可預測的因素 1）外部、內部條件相結合 2）當前和長遠目標相結合 3）局部效能和總體效能相結合 4）定性分析和定量分析相結合 3 系統(tǒng)分析的內容要點 美軍把系統(tǒng)分析的內容要點概括為： 目標、方案、費用、準則或效能度量、模型、結果和建議 系統(tǒng)的質量與下列因素有關： 性能、可靠性、維修性、安全性、保障性、經(jīng)濟性和時間 系統(tǒng)效能分析 系統(tǒng)費用效能分析 對若干可供選擇的執(zhí)行特定任務的系統(tǒng)從成本與效能方面進行比較選擇。 系統(tǒng)費用效能分析是規(guī)劃、研制、生產、使用和改進武器系統(tǒng)

6、所追求的總目標。 在不同階段，側重不同 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、改進 費用效能分析最佳費效比4 系統(tǒng)分析步驟 1）系統(tǒng)的目標（目的）分析與確定 系統(tǒng)目標：系統(tǒng)決策者希望系統(tǒng)達到的結果狀態(tài)的定性描述 系統(tǒng)目的：用定量指標所表示的系統(tǒng)最終達到的狀態(tài) 2）系統(tǒng)的模型化 列出分析問題的有關因素及這些因素的相互關系 精確性、簡潔性、適應性和可操作性 3）系統(tǒng)優(yōu)化 運用優(yōu)化理論和方法，求最優(yōu)解 與系統(tǒng)及目標有關 4）對解評價 從技術、效能、效益等方面第二節(jié) 運載火箭系統(tǒng)組成 運載火箭是當今人類航天科技和工業(yè)的核心技術和主要航天運載器，是一國航天能力的重

7、要標志。 從上世紀60年代至今的半個多世紀時間里，全球共進行了大約4500多次軌道發(fā)射，把1萬余個衛(wèi)星、飛船、實驗設備、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到太陽系以外的任務等各類任務，其中約有290余項為載人航天任務。 截至2009年，已研制出航天運載火箭的國家有13個，正在從事發(fā)射活動且能將有效載荷送入軌道的國家就只有8個。 中國的“長征”系列運載火箭已逐步發(fā)展成多發(fā)射任務需求、四個系列十二個不同型號的大家族。 第二節(jié) 運載火箭系統(tǒng)組成 運載火箭系統(tǒng)由運載火箭、發(fā)射支持系統(tǒng)和工程設施三部分組成 1 運載火箭的組成和作用 有效載荷是運載對象，不是運載火箭的

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彈運載火箭箭體結構推進系統(tǒng)控制系統(tǒng)飛行測量、安全系統(tǒng)附加系統(tǒng)1 ）箭體結構 功能是安裝連接有效載荷、儀器設備、推進系統(tǒng)、儲放推進劑、承受地面、飛行載荷、維持外形、保持完整。液體火箭結構整流罩推進劑儲箱儀器艙箱間段級間段發(fā)動機支撐結構儀器支架導管閥門尾段尾翼 2）推進系統(tǒng) 液發(fā) 功能：產生期望的推力推進系統(tǒng)火箭發(fā)動機推進劑輸送系統(tǒng) 2）控制系統(tǒng) 功能：控制火箭姿態(tài)穩(wěn)定，使其按預定軌道飛行，控制關機點時序（配電）裝置綜合（開關）放大器時序執(zhí)行部件敏感裝置箭載計算機姿控執(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)作用是當火箭在飛行中出現(xiàn)故障，危及地面安全時，將火箭炸毀或發(fā)出逃逸指令。 5）箭上附加系統(tǒng) 一些比較獨立，又不可缺少的箭上小系統(tǒng)。 瞄準系統(tǒng) 垂直度調整系統(tǒng) 推進劑加注與液位測量 空調系統(tǒng) 運載火箭系統(tǒng)由運載火箭、發(fā)射支持系統(tǒng)和工程設施三部分組成 2 發(fā)射支持系統(tǒng) 指火箭從生產廠運到發(fā)射場，在發(fā)射場進行各種發(fā)射準備以及在發(fā)射中進行飛行測量、控制全過程所使用的機械、電子和工程設施。 1）運輸系統(tǒng) 廠 場 2）加注系統(tǒng) 加注：儲罐、槽車 火箭儲箱 轉注：儲罐、槽車 儲罐、槽車 2 發(fā)射支持系統(tǒng) 3）發(fā)射系統(tǒng) 活動塔架、勤務

10、塔（排焰導流槽）、活動發(fā)射平臺、固定發(fā)射平臺、牽制釋放機構、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)射準備階段和發(fā)射過程中對火箭個系統(tǒng)進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（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) 對箭上和地面設備狀態(tài)進行監(jiān)視，協(xié)調統(tǒng)一時間基準，傳輸指令，保證按規(guī)定程序進行發(fā)射。 8）測量系統(tǒng) 與箭上遙測和外測設備對應，由地面、艦船、飛機上遙測站、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、吊具、起豎設備等。 10）氣象保障系

11、統(tǒng) 發(fā)射前氣象測量，預報氣象要素，確定發(fā)射條件； 推進劑溫度估算； 飛行結果分析。2 發(fā)射支持系統(tǒng) 11 ）輔助設備 調溫、清洗、消防、避雷等設備。 發(fā)射支持系統(tǒng)的特點： 1）系統(tǒng)復雜，專業(yè)面寬 2）系統(tǒng)具有兼容性 西昌發(fā)射中心2號工位可發(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) 與遠程導彈發(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、大運載能力 突破：低溫高能推進劑 捆綁技術 發(fā)射場獨立，可發(fā)射低、中、高軌道航天器 西昌：中低軌道， 應急發(fā)射任務 地球同步軌道嫦娥二號探月衛(wèi)星進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載火箭、地球同步軌道 衛(wèi)星、大質量極軌衛(wèi)星、大噸位空間站和深空探