[发明专利]基于任务驱动无人艇上层建筑与任务载荷一体化设计方法

说明书

本发明公开了一种基于任务驱动无人艇上层建筑与任务载荷一体化设计方法，在满足总体需求牵引的功能与性能指标要求的前提下，按照总体性能与综合作战效能最优的设计策略，采用系统工程思想和技术创新，建立任务域、功能域、总体域、系统域以及设备域，并对上述设计域进行节点划分，对人艇任务域、功能域与总体域、系统域、设备域相关关联、相关耦合、相互融合，在任务域中实现功能域的设计要素，在功能域中实现总体域的设计特征，在总体域中实现系统域的设计效能，在系统域中实现设备域的设计集成，最终实现任务载荷与上层建筑的一体化集成设计，具有较高的军事价值和经济价值。

技术领域

本发明属于无人艇总体一体化集成设计技术领域，特别是一种基于任务驱动无人艇上层建筑与任务载荷一体化设计方法。

背景技术

随着无人装备的发展与在军民领域的广泛应用，对无人艇使命任务多样性、功能综合性以及综合作战效能最优性提出了更高的要求。目前无人装备大多为中小型，搭载任务载荷能力有限，安装形式大多采用基于底层相对固化的功能系统驱动的积木式搭载形式，相对固化的功能系统要素界面划分比较孤立，融合性较差，相互之间关系与依赖性不强，接口关联度差，甚至造成各系统相互制约、相互干扰，严重影响无人艇总体能力的提升。

传统的集成安装形式有着以下的不足：

1、传统的集成安装形式单一，无人艇总体性能与作战性能不等兼得；

2、传统的集成安装形式功能区域比较独立，总体布置设计中未能充分体现隐身性能指标；

3、传统的集成安装形式任务载荷与无人艇上层建筑等结构件相互独立，关联性差，无人艇舱室空间利用率较低，并增加了无人艇排水量与吃水，降低续航力与快速性指标。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术存在的问题，提供一种基于任务驱动的一体化集成设计方法，以提高无人艇综合效能为目标，在满足总体需求牵引的功能与性能指标要求的前提下，采用系统工程思想和技术创新，通过使无人艇任务域、功能域与总体域、系统域、设备域相关关联、相关耦合、相互融合，使任务载荷与无人艇上层建筑相互关联，实现任务载荷与上层建筑的嵌入式融合设计，解决了大型任务载荷搭载过程中与无人艇总体性能的相互矛盾，使无人艇的综合作战效能得到提升。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于任务驱动无人艇上层建筑与任务载荷一体化设计方法，所述方法包括以下步骤：

针对无人艇总体设计要素，按照总体性能与综合作战效能最优的设计策略，建立设计域，包括任务域、功能域、总体域、系统域以及设备域；

对任务域、功能域、总体域、系统域、设备域分别进行设计要素划分；

基于上述设计域相互耦合、相互兼容、相互嵌入的原则对各域设计要素进行融合设计，在任务域中实现功能域的设计要素，在功能域中实现总体域的设计特征，在总体域中实现系统域的设计效能，在系统域中实现设备域的设计集成，设备域的设计布置与总体域的设计特征相互实现，最终达到无人艇上层建筑与任务载荷的一体化集成设计。

进一步地，所述任务域根据研制要求或任务书中无人艇的使命任务和作战对象，确定总体设计要素，包括无人艇艇型设计、主尺度与排水量设计、上层建筑结构构型，为无人艇功能域与总体域提供设计输入。

进一步地，所述功能域根据无人艇任务域的设计要求与功能要求，确定功能域的设计要素，包括无人艇任务系统的组成配置、性能指标及任务载荷设备选型，并将功能域的设计要素反馈给任务域，实现无人艇功能域与任务域的总体匹配。

进一步地，所述总体域根据任务域与功能域的设计要求和设计输入，确定总体域的设计特征，包括无人艇总体设计参数、总能性能指标、总布置设计以及任务载荷安装搭载形式，并将总体域的设计特征反馈给任务域与功能域，实现任务域与功能域在总体域的设计体现。