您好、欢迎来到现金彩票网!
当前位置:秒速牛牛 > 通信模型 >

英国利用模型设计伊丽莎白女王级航母通信系统

发布时间:2019-05-26 21:50 来源:未知 编辑:admin

  皇家海军正在怀特岛上建造“伊丽莎白女王”级航空母舰的甲板上层建筑,想要尽早地、更容易地、更节约成本地降低高级通信系统的风险。随着英国继续建造最新的“伊丽莎白女王”级航空母舰,那些研制高技术武器系统的公司不但建造了航空母舰舰尾上层建筑模型,而且还在上层建筑模型上安装一系列的设备。显然,为使用该上层建筑模型的所有人员提供保障是非常复杂的,负责该项目的管理人员下决心,要在下水之前让航母实现一流的功能。

  大约100部雷达与天线将要组装在两艘航空母舰舰头与舰尾的甲板上层建筑,这将必然产生一系列的问题。舰尾的甲板上层建筑非常复杂,要在安装了许多发射与接受天线的桅杆上再安装一部中程雷达。过去英国的造船项目都是在建造过程结束的时候才评估这些系统的可行性,这就增加了设计方案的费用与风险。通过在造船过程早期检验这些技术,第一艘“伊丽莎白女王”级航空母舰有望于2015年下水,研究人员可以尽早发现问题并找到合理的解决方案,同时控制成本。航空母舰的项目经理西蒙 佩提特说,“提前降低风险的好处是,你有时间降低风险并对风险采取措施,而不是在后期发现风险的时候措手不及”。过去,在一些领域中,如电磁频谱领域,曾出现过风险控制问题。

  航空母舰将成为皇家海军最大的战舰(其重量达65,000吨,而目前的航空母舰只有22,000吨),同时它的技术也是最先进的。相对而言,目前的航空母舰的通信设备将是过去航空母舰通信设备的两倍,而且比目前服役的航空母舰更先进。佩提特说,“我们所做的目的是为了确保这些先进技术在时间进度与预算资金方面保持平衡。”

  佩提特解释道,该武器系统还没有取得非常大的技术进步,但是对于目前的系统来说,研制人员将各种装备系统集成起来也算是一个提高。佩提特说,“ Blown Fiber 系统在我们的办公场所中广泛应用,但是我们将它们应用于航空母舰上还是第一次;这将为未来作战带来更大的灵活性。”

  航空母舰将包括1,740千米的光纤电缆,为航空母舰上的1500名人员提供声音与数据传输。他解释道,这将花费研制人员大量时间来实现光纤的能力,因为将大量的天线安装到狭小的空间是一个巨大的挑战。另一个问题是分系统技术的数量。该艘航空母舰包括了60个子系统与14,000部设备。各种雷达、天线与其他系统将安装到航空母舰的两个相距75米(259英尺)的上层建筑上。

  史蒂夫 都戴尔是航空母舰任务系统主任,同时也是BAE系统公司的员工,他说:“这可能是航空母舰上第一个综合电子任务系统。”航空母舰控制中心将日夜工作,信息技术系统将为船上的所有人提供服务。

  为了适应“伊丽莎白女王”级航空母舰的范围,成立了“航空母舰联盟”(Aircraft Carrier Alliance)。组员包括BAE系统公司、BVT水面舰艇公司,英国泰利斯(Thales)公司的人员。国防部也派出了7个人,同工业部门的人员一起工作。当所有的分系统在英国各地建造完毕之后,航空母舰将最终在罗瑟斯(Rosyth)组装完毕。皇家海军通过航空母舰建造工程提升了整个英国的工业能力。

  佩提特认为,“航空母舰联盟”极大地减少了交流障碍问题。他将航空母舰的建造比作盖房子,人们愿意参加到盖房子的过程中,而不是让建筑工人独自去盖,然而造船项目过去一直采用这种方式。此次航空母舰建造过程中,海军作战人员也加入进来了,这有助于提前减少风险。

  从设计方面的考虑,有些工作应尽早开展。史蒂夫 布朗是一位BAE系统公司的员工,也是“航空母舰联盟”的任务系统集成经理,他说:“考虑到整个平台的大小,整个航空母舰的甲板上层建筑比较小,安装天线的区域非常有限,这就使得电磁环境(electromagnetic environment)非常复杂。”这些天线设备对于航空母舰来说非常重要,因为通过这些天线才能与天空中的飞机、其他战舰、指挥总部、地面力量保持联系。“通信量是非常大的,但安装天线的空间却是有限的,”布郎解释道:“航空母舰的两个甲板上层建筑密密麻麻地布满了天线,尤其是舰尾的甲板上层建筑,我们将这些采用最近技术的天线紧密地布置到上层建筑上。”

  为了应对这些系统配置可能导致的潜在问题,研制人员采用了一系列的建模技术。他们先是在图纸上建模,然后有将这些模型转换为电子模型。建模活动可以使项目人员按照设计要求制定出在桅杆上布置天线的最佳方案。有一些测试可以验证建模,了解一个系统如何影响另一个系统。

  凭借过去的设计经验,研制人员也可以确定放置天线的合适位置。然后,他们再通过计算机模型来检查他们认为可能存在问题的地方。之后,人员将调整天线安装的位置,或者调整天线的结构。尽管舰头甲板上层建筑上的天线布置方案是令人满意的,但是舰尾甲板上层建筑非常拥挤,再加上桅杆的位置有些问题,这都产生了一定的风险。

  另一个BAE系统公司的员工,彼得 朱森是“航空母舰联盟”的任务系统工程经理,他认为,问题在于单独依靠数学模型来确定这些天线关键性的相互作用是否足够准确。他解释道“这些活动本身将会说明模型是否准确,是否可以确定关键性的设计”。通过甲板上层建筑模型的测试只是一方面;以后,实际的集成通信装备还要进行需求测试。朱森说:“实际上我们的测试工作分为两个阶段。前一阶段测试是要正确划分电磁环境;后一阶段测试是要检验系统的功能。”

  为了解决桅杆与其他潜在问题,项目负责人在位于怀特岛考斯的BAE系统公司的厂房中建造了这个金属模型。怀特岛与朴次茅斯相距一英里(朴次茅斯:英格兰南部的自治市,邻英吉利海峡,与怀特岛相对相望。该市于1194年取得自治权,是主要的海军基地。人口187,900)。BAE系统公司的厂房主要用于生产航空母舰所用的中程雷达。该厂房允许测试人员发射任何电磁频率,以模拟航空母舰甲板上层建筑的电磁环境。

  该甲板上层建筑只是真正甲板上层建筑的最上面的一部分。在该模型上面,研制人员可以安装天线,开启通信设备,以确定测试结果与模拟结果吻合。通过物理模型评估,可以确定天线的布置方案不会存在根本问题。布郎说:“全面的论证工作很早就开始了,因为我们想要确定在开始建造整个平台之前,各种设备的布置方案是可行的。”

  研制人员正在对于甲板上层建筑上的天线布置进行风险控制。根据都戴尔的说法,“我们的工作几年前就开始了,刚开始的时候,我们就在问我们自己 我们能使这些天线紧密布置在一起吗?我们能使所有设备都运转起来吗? ”刚开始的时候,研制人员并没有把握,所以他们很早时候就开始解决这个棘手的问题。在整个设计过程中,研制人员不断发现各种不同的技术风险问题,并努力尽可能早地解决它们。

  设计并不是随意地将所有的设备组合起来;设计包括了大量的系统工程,在舰尾的甲板上层建筑测试的前前后后中有许多不同形式的检验。都戴尔说:“这是一个具有整体性的项目,风险控制贯穿始终,目的是为了确定合适的信道数,合适的操作人员,确保设备布置的位置正确,确保这些设备能够工作正常。”

  按照佩提特的说法,模型使研制人员轻松找到问题的症结。按照佩提特说:“坦率地说,整个舰尾甲板上层建筑相对拥挤,我们想要确保我们将所有的天线布置到了合适的地方,这些天线能够工作正常。”

  到2010年年中,舰尾甲板上层建筑的天线布置方案就可以确定下来。在考斯(Cowes,英格兰南部威特岛北岸的一个城镇。)取得的成功包括发现问题、进行修改、在设计通过之前把这些修改方案提交给主项目。布郎说在2010年到2011年他想要使用这些模型来进行验证实验。“在该时间段内,我们要将三维中程雷达安装到甲板上层建筑上,并进行工作测试,”他解释道。在航母实际建造开始之前,所有这些工作都将完成。2003年到2004年,工作人员可能要将上层建筑模型拆除,因为那时它对项目不再有用了。

  模型上安装的大多数天线都是真正的装备。布郎解释道,“航空母舰联盟”并没有单独制造一批这样的装备,这些装备都是要安装到最终的航空母舰上的。测试完毕之后,这些装备将进行必要的整修,然后送入仓库,等待安装。这些装备是一件一件地安装到模型上面的。布郎说,研制人员喜欢将这些装备全部安装上之后再开始全面测试,但是这并不是一种可行的测试方法。研制人员使用的是一种阶段测试方法。

  佩提特认为,方案使所有研制人员理解了不同的需求使他们可以共同建造军舰。除了可以节约经费之外,模型(物理模型与仿真模型)还可以减少风险,保持项目的研制进度。

  除了皇家海军之外,英国武装力量的其他军种也将会从航空母舰中受益。国防部计划让皇家空军与皇家海军的飞机使用航空母舰。陆军人员在航空母舰上的时候,也可以使用航空母舰的通信系统。佩提特希望航母指挥部中的参谋构成是灵活的。 “伊丽莎白女王”级航母还提升了英国的造船技术。佩提特说:“我认为我们更希望看到的是海军军舰整体技术水平的发展。”

  佩提特认为,海军正在研究系统集成,以及设计出更好的军舰。航母将从几个方面影响作战,例如容纳更多新式飞机,具有很大的威慑力。新的航母将是英国皇家海军的重要战略资源。在航母建造过程中,所有人员都树立了联合作战的观念。研制人员努力确保航母指控系统的互操作性。

http://upschool.net/tongxinmoxing/109.html
锟斤拷锟斤拷锟斤拷QQ微锟斤拷锟斤拷锟斤拷锟斤拷锟斤拷锟斤拷微锟斤拷
关于我们|联系我们|版权声明|网站地图|
Copyright © 2002-2019 现金彩票 版权所有