鱼雷系统工程原理与方法

鱼雷系统工程原理与方法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:
作者:宋保维 编
出品人:
页数:305
译者:
出版时间:2010-3
价格:49.00元
装帧:
isbn号码:9787811336009
丛书系列:
图书标签:
  • 电气
  • 鱼雷
  • 水下武器
  • 系统工程
  • 工程技术
  • 军事科技
  • 武器系统
  • 控制工程
  • 电子工程
  • 机械工程
  • 海军装备
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具体描述

《鱼雷系统工程原理与方法》系统地论述了鱼雷系统工程的基本原理、方法及数学模型,提供了大量的设计资料和设计实例,充分反映了国内外该学科领域的最新研究成果,代表了鱼雷系统工程发展中重要的技术突破,如鱼雷指标体系、鱼雷系统可靠性模糊分配方法、鱼雷系统可靠性试验与评估、鱼雷寿命周期费用、鱼雷系统研制风险评估、声自导鱼雷齐射作战效能、火箭助飞鱼雷作战效能等。内容阐述循序渐进,由浅入深,理论联系实际,具有较强的系统性和逻辑性。

《鱼雷系统工程原理与方法》除作为兵器科学与技术、船舶与海洋工程、机械电子工程等学科专业研究生教材外,还可作为航空、航天、船舶、机电工程等领域工程技术人员的参考书,以及普及系统工程教育的参考教材。

潜艇战术与声纳系统:水下信息获取与目标追踪的工程实践 本书导言: 在海洋深处,信息就是生命,态势感知能力决定着每一次交锋的胜负。现代海战,尤其是潜艇作战,已经从单纯的火力比拼,转向了对复杂水声环境的精细理解与高效利用。本书《潜艇战术与声纳系统:水下信息获取与目标追踪的工程实践》旨在深入探讨现代潜艇作战体系中的核心技术——声纳系统,并结合实战需求,阐述如何将这些尖端技术转化为有效的战术行动。本书立足于工程实践,聚焦于水下声学信号的采集、处理、分析以及目标识别与跟踪的全过程,为水下作战规划、系统设计与操作人员提供一套全面且深入的技术蓝图。 --- 第一部分:水下声学环境的物理基础与建模 理解潜艇作战的战场,首先必须掌握海洋声学的基本原理。本部分将详尽阐述水下声波传播的独特物理机制,这是所有水下信息获取系统的基石。 第一章:海洋声学特性与传播介质 我们将从流体动力学和波动光学的基础出发,系统梳理声波在海水中的传播规律。重点分析温度、深度(压力)和盐度这三大因素如何共同决定声速剖面(Sound Velocity Profile, SVP)。通过对不同SVP下的折射效应(如中性传播、声道传播、浅海混合层传播)的详细数学描述和图形化展示,揭示声波在复杂海洋结构中路径弯曲的内在机理。此外,书中还将探讨海面和海底对声波的影响——包括海面粗糙度对反射和散射的影响,以及海底的声学特性(如底质、倾角)如何决定多路径传播和背景噪声的特性。 第二章:水下噪声源分析与环境背景 任何有效的探测系统都必须克服环境噪声的干扰。本章将对水下噪声源进行分类和量化分析。自然噪声源(如海浪、风暴、生物噪声)的频谱特性和统计模型将被深入探讨。同时,对人造噪声源(如商船、舰艇、海洋工程活动)的辐射噪声特性进行详细建模,特别关注低频和甚低频段的噪声特征。书中将介绍如何建立包含环境噪声在内的海洋声学背景模型,为后续的信号检测和系统性能评估提供基准。 --- 第二部分:被动式与主动式声纳系统工程 声纳系统是潜艇的“眼睛”和“耳朵”。本部分将从系统设计的角度,剖析被动声纳与主动声纳的核心技术、信号处理流程及其在实际应用中的工程挑战。 第三章:被动声纳信号处理与特征提取 被动声纳的核心在于“听”和“判”。本章详细介绍了水听器阵列的原理、布置优化及其对接收信号的空间聚焦能力。信号处理流程将聚焦于降噪、目标特征提取和识别。我们将深入探讨傅里叶变换、短时傅里叶变换(STFT)以及更高阶的谱分析技术(如Capon、MUSIC算法)在潜艇特征频率(如螺旋桨噪声、机械噪声)识别中的应用。书中将详细阐述如何利用特征向量分析和机器学习方法,对远距离、低信噪比的目标辐射噪声进行高可靠性的分类和身份识别。 第四章:主动声纳工作原理与目标回波分析 主动声纳通过发射声波脉冲并分析目标回波来确定距离、方位和速度。本章将系统阐述脉冲压缩技术(如Chirp信号设计和匹配滤波)在提高主动声纳信噪比中的关键作用。重点分析多普勒效应在目标速度测量中的应用,并讨论如何通过合成孔径声纳(Synthetic Aperture Sonar, SAS)技术来实现高分辨率成像。书中还将讨论主动声纳在复杂海况下(如散射、混响抑制)所面临的工程难题,以及相应的信号处理对策。 第五章:阵列信号处理与波束形成技术 无论是被动还是主动系统,阵列是实现空间分辨能力的关键。本章将深入讲解阵列理论,包括均匀线阵、平面阵的导向矢量计算。重点阐述经典波束形成技术(如等权重、旁瓣对消)与自适应波束形成技术(如MVDR、LCMV)的数学原理和工程实现。特别关注如何利用自适应算法有效抑制强干扰源(如友舰辐射噪声、海面杂波)对目标探测的影响,从而提高系统的有效探测距离和抗干扰能力。 --- 第三部分:水下目标追踪、融合与战术应用 单靠声纳数据无法形成完整的战术图景。本部分将重点讨论如何将声纳探测数据转化为实时的、可执行的战术信息。 第六章:目标运动分析(Target Motion Analysis, TMA) TMA是潜艇交战的核心环节。本章将从经典解析法出发,详细推导并分析基于单站或多站(交叉定位)的航向、航速估计方法。重点解析如何利用连续观测的方位或距离变化率,结合海洋声学环境模型进行滤波和状态估计。此外,书中将介绍基于卡尔曼滤波和扩展卡尔曼滤波(EKF)的现代TMA技术,以处理非线性观测和不确定性环境下的目标轨迹预测。 第七章:多传感器信息融合与态势感知 现代潜艇的探测能力是多源异构的集成。本章将探讨如何将声纳(被动/主动)、雷达(在水面)、磁力仪以及电子支援措施(ESM)的数据进行有效融合。重点介绍信息融合的层次结构(特征级、元素级、决策级),并详细介绍贝叶斯网络和概率假设网络在处理异构数据不确定性方面的应用。目标是构建一个高可靠性的、实时的水下态势感知(Situational Awareness, SA)系统。 第八章:潜艇交战规则与战术决策支持 本章将理论与实践相结合,探讨如何将先进的声纳和追踪技术应用于实际的作战场景。内容包括:攻击决策流程(从侦察、接敌、跟踪到火力解算的全过程)、探测包络线(Detection Envelope)的实时绘制与评估、反潜战(ASW)中的干扰与欺骗技术。书中将模拟不同的作战想定,演示如何利用系统提供的工程数据和分析结果,制定出最优的规避、拦截或攻击战术方案。 --- 结语:未来展望 本书最后将对水下信息技术的发展趋势进行展望,包括量子声纳、非线性海洋声学探测技术,以及水下自主机器人(UUVs)在水下信息网络中的应用,为读者描绘未来海洋信息获取的前沿图景。 目标读者: 本书适用于海军工程、海洋工程、电子信息工程、声学工程等专业的本科高年级学生和研究生,以及从事水下武器系统研发、声纳系统设计、水下作战规划与指挥的专业技术人员。阅读本书要求具备扎实的微积分、线性代数和基础信号处理知识。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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说实话,拿到《鱼雷系统工程原理与方法》这本书的时候,我并没有抱太高的期望,以为它会像许多同类书籍一样,充斥着各种官方标准和行业术语,读起来一定很费劲。然而,翻开第一页,我就被作者的写作风格深深吸引了。他没有直接摆出冰冷的技术数据,而是用一种非常生动、甚至有些故事性的方式,来阐述复杂的工程概念。比如,在讲解“风险管理”时,作者并没有直接列举风险模型,而是通过一个“航天器发动机故障”的模拟情境,一步步分析了从早期识别风险、评估风险,到制定缓解措施,并最终进行风险监控的整个过程。他强调了“预防胜于治疗”的理念,并用一系列的图表清晰地展示了风险发生的概率和后果之间的关系。此外,书中还涉及了大量的“系统测试与验证”内容,作者详细阐述了如何设计有效的测试方案,如何进行单元测试、集成测试和系统测试,以及如何通过仿真和实地测试来验证系统的可靠性和性能。我尤其欣赏作者对于“故障注入测试”的阐述,他用了一个生动的比喻,将故障注入比作“给系统施加压力测试”,以确保其在极端条件下也能稳定运行。这本书不仅仅是关于技术,更是关于如何用科学的方法论来应对复杂性和不确定性。

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我一直对军事科技领域抱有浓厚的兴趣,尤其是一些核心技术,例如鱼雷,总觉得它神秘而强大。《鱼雷系统工程原理与方法》这本书,确实在很大程度上满足了我对这方面的求知欲,但又出乎意料地没有直接去描绘鱼雷的实体形态或者武器性能。反而,它深入探讨的是“如何从零开始,建造一个能够应对复杂战场环境的先进武器系统”的底层逻辑。书中关于“系统集成与协同”的章节,让我对“系统”这个词有了全新的认识。作者通过一个“蜂群无人机协同作战”的案例,详细讲解了如何将独立的作战单元,通过统一的指挥控制系统,形成一个高效的整体。他阐述了不同子系统之间的信息交互、资源分配以及决策协同的重要性,并着重强调了“接口定义”的关键性。我理解到,一个成功的系统,不是各个部分的简单堆砌,而是各部分之间能够有机地、高效地协同工作,才能发挥出最大的效能。此外,关于“全寿命周期成本评估”的部分,也让我对武器装备的经济性有了更深的理解,这不仅仅是购买成本,还包括了研发、生产、维护、退役等各个环节的费用,这种长远的视角,是许多军事爱好者容易忽视的。

评分☆☆☆☆☆

从一个对技术细节不太了解的普通读者角度来看,《鱼雷系统工程原理与方法》这本书,最让我惊叹的是它对“决策制定”过程的细致描绘。这本书并没有直接告诉你鱼雷应该如何设计,而是教你如何去“思考”如何设计鱼雷。在“概念选择与方案评估”这一章,作者详细介绍了各种决策方法,例如多准则决策分析(MCDA),以及如何运用层次分析法(AHP)来权衡不同方案的优劣。他举了一个非常贴切的例子,就是在面对几种不同的推进系统方案时,如何根据可靠性、成本、性能等多个维度,对它们进行评分和排序,最终选出最优方案。而且,他并没有停留在理论层面,而是给出了非常具体的计算步骤和图表,让读者能够真正地掌握这些方法。更让我觉得受用的是关于“设计迭代与优化”的内容,作者反复强调了“小步快跑,持续改进”的设计哲学,以及如何通过模拟和原型测试来不断地收集反馈,并及时调整设计方向。这对于任何一个从事复杂项目的人来说,都是极其宝贵的经验。这本书就像一位经验丰富的老工程师,在向你传授他毕生的智慧结晶。

评分☆☆☆☆☆

这本书我刚拿到手,虽然书名是《鱼雷系统工程原理与方法》,但实际内容却让我大开眼界。一开始以为会是枯燥的技术手册,充斥着各种公式和图表,没想到作者竟然能把如此专业晦涩的领域讲得如此引人入胜。书中没有直接去讲鱼雷的某个具体部件的原理,而是从宏观的系统工程角度出发,剖析了整个鱼雷的生命周期,从需求分析、概念设计,到详细设计、集成测试,再到部署和维护,每一个环节都进行了深入的探讨。特别是关于需求分析的部分,作者运用了大量的案例,比如如何从战场需求出发,一步步推导出鱼雷的关键性能指标,再如何权衡各种技术可行性与成本效益。我印象最深的是关于“系统需求分解”这一章,作者通过一个虚构的“无人潜航器”项目,详细展示了如何将一个复杂的系统需求,层层分解成更小、更易于管理的子系统和组件需求,并强调了需求的可追溯性和一致性。这让我深刻理解到,再先进的技术,如果脱离了实际需求和系统整体的协同,都可能成为空中楼阁。这本书真的颠覆了我对技术书籍的认知,它更像是一本关于如何“造好一个复杂系统”的哲学指南,充满了智慧和实操性。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对现代军事技术有着好奇心的普通人,《鱼雷系统工程原理与方法》这本书,给了我一个完全意想不到的视角。它并没有像我预期的那样,深入讲解鱼雷的物理原理、弹道计算或者爆炸威力,而是从更宏观、更基础的“系统工程”角度,解读了“如何构建一个高可靠、高性能的复杂军事装备”。书中关于“配置管理与变更控制”的章节,让我对“规范”和“标准化”的重要性有了全新的认识。作者详细阐述了,在漫长的研发和生产过程中,如何对系统的每一个组成部分、每一个接口、每一个参数进行严格的管理和记录,以及如何对任何潜在的变更进行审批和追溯。他强调了“版本控制”的必要性,并用一个“软件更新导致硬件不兼容”的假想案例,生动地说明了缺乏有效配置管理可能带来的灾难性后果。此外,书中还探讨了“可靠性、可用性和可维护性(RAM)工程”,这部分内容对我来说尤其新颖。作者并没有简单地给出一些统计学公式,而是通过大量的实际案例,说明了如何通过设计、测试和维护策略,来最大程度地保证武器系统的可靠运行和快速修复。这本书让我明白,技术的先进性固然重要,但背后严谨的工程管理和系统思维,才是支撑这些先进技术得以实现的基石。

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