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【动态】美海军聚焦进攻性水雷战研发新型水雷武器

类别:目标运动 日期:2020-1-10 8:30:29 人气: 来源:

  美海军目前正采取进攻性水雷战策略,通过引入新技术和新战术升级水雷战。美海军有Mk62、63、65多型非制导水雷,重量包括500磅、1000磅、2000磅,还有Mk67潜射水雷。美海军目前正在为潜艇和无人潜航器开发隐蔽发射水雷的装置、“联合直接弹药”(JDAM)的尾翼配件和增程型(JDAM-ER)中翼配件,以增加部署距离,预计将在2020年实现部署。

  JDAM系统由波音公司1995年10月研制完成,1998年6月装备于美空军。随着精确制导武器弹药成为主要的空中打击力量,JDAM已经作为主要的空袭武器大量应用于战争中。在2003年的伊拉克战争中,它是首波饱和的主要武器,战前预计的使用总量高达50000枚。

  JDAM的系统的GPS/INS制导控制装置是由制导控制部件(GCU)、尾锥体整流罩、尾翼控制舵机、尾翼和电缆组件等构成。制导控制部件是JDAM制导的核心部件,它包括任务计算机、惯性测量部件(IMU)、GPS接收模块(GPSRM)和电源模块。各集成电安装在截头圆锥体内,外部采用锥形罩用以防止电磁干扰和其它因素影响。计算机由波音公司McDonnell飞机武器部研制,其主要功能是负责制导、自动驾驶和信号接口。惯性测量部件采用Honeywell公司制造的HG1700IMU。GPS接收模块采用Rockwell公司Collins航空通讯部(CACD)生产的GPSRM。

  JDAM系统采用GPS/INS组合制导技术。其中,JDAM的捷联惯导系统采用的Honeywell HG1700IMU作为其主要的惯性部件,其中包括三个HoneywellGG1308型激光陀螺仪和三个Bendix RBA-500型加速度计。HG1700IMU内部处理器可以对惯性部件的原始数据进行多种补偿,如圆锥效应补偿、温度效应补偿等。JDAM惯导采用方位基准框架,系统在极地地区可以同样正常工作。HG1700IMU得到弹体的角度增量和速度增量输入计算机。计算机通过计算完成速度增量在弹体坐标系与坐标系之间的转换,通过积分计算当前弹体速度。捷联惯导算法采用4阶Pade算法实现四元素算法计算,采用2阶Pade算法实现卡尔曼滤波的校准。Pade算法可以四元素法更新方程的正定性。弹体高度由垂直速度通过积分运算得到,采用梯形法完成相应的积分计算。

  其次,JDAM制导控制部件(GCU)采用的GPS接收模块(GPSRM)是CACD生产的单板GPS接收机嵌入式模块序列(GEMIII)的后续产品,它包含5通道的P(Y)码接收机(其中一个通道用于噪声功率测量)。接收机可以提供伪距、差分伪距以及电离层延迟等数据,支持紧密组合解算方式;内嵌的软件算法始终采用最小的PDOP值进行飞行定位解算,可以通过测量当前载体姿态迅速捕获卫星,从而减少了计算和搜寻时间。系统将单根GPS接收天线安装在弹药尾部,使武器的仰角在-90°的情况下仍旧可以保持良好的卫星可视状态。

  GPS/INS组合制导技术还采用了快速的卡尔曼滤波技术。由于许多飞机的JDAM武器悬挂在弹药舱内,发射之前无法接收到卫星信号,为了维持JDAM在各种武器平台的一致性,JDAM在武器发射之前均不接收GPS信息。由于弹药飞行时间短,所以组合算法必须快速;最后,GAT系统匹配技术也得到了应用。JDAM系统要求能够与现役的GPS辅助瞄准装置(GAT)匹配使用。GAT系统通过机载高精度瞄准装置和GPS相对测量,将战机和武器仪联系起来实现目标的高精度瞄准。如果战机与武器跟踪相同的卫星,则卫星的基线误差也相同,因此以往的相对GPS算法是强制战机和武器共同跟踪相同的卫星。但由于JDAM系统的天线安装在武器的尾端,跟踪与战机相同的卫星就有一定的困难,波音公司为此采取了建立和载体参考基准的方法,避免了增装GPS天线造成的控制软件变化、系统成本提高和系统噪声增加的问题。具体做法是传递对准时将载机提供的系统参考基准输入JDAM武器系统;JDAM武器获取系统参考基准后,在空中飞行阶段可以接收不同的卫星信号,通过卡尔曼滤波器估计卫星基线误差来计算和修正相应参考基准的偏差,维持载体建立的参考基准。通过此基准实现与GAT系统的匹配。

  4)采用GPS/INS的机载/弹载组合技术,包括GPS/INS传递对准技术、相对GPS瞄准技术和GPS/INS模型与精度分析;

  从技术角度可以看出,捷联惯导技术、传递对准技术和GPS辅助INS技术是JDAM系统技术的关键,其中又以GPS/INS组合制导技术为核心,JDAM设计采用了高维卡尔曼滤波器对弹药的基本运动状态进行估计。

  英国“威尔士亲王”号航母正在测试巴布柯克公司交付的新型废物处理系统,以处理舰上600名舰员以及400工程师所产生的生活垃圾。

  综合废弃物处理系统(IWMS)用于处理航母上产生的一系列固液体废弃物,废水处理装置(WWTP)是综合废弃物处理系统的重要组成部分。废弃物在排放前需达到国际海事组织(IMO)的排放标准,金字旁的女孩名字如不达标,则将废弃物压缩储存,待到港后再处理。

  此次交付的这套废水处理装置(WWTP)在巴布柯克公司已经完成了出厂前测试,可以达到“威尔士亲王”号航母的要求。该系统的处理过程是将搭载人员每天产生的约9吨垃圾储存在金属容器内,通过对容器进行1100℃高温处理,对食物、污水、废弃油脂等进行分解。该系统每小时可处理150公斤生活垃圾,并将其转变为燃料供航母使用,最终仅剩1.5公斤金属和玻璃制品等无法处理。

  这种综合废物处理系统能够有效节省舰上的储存空间,最大程度上降低对港口设施的依赖和人力成本,并能够满足日益严格的环保和海洋污染控制要求。这套综合废物处理系统在完成港口和海上验收测试之后就将安装到“威尔士亲王”号航母上。

  

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