MDP理论驱动的武器火控系统精度与冗余可靠性提升策略

本研究论文聚焦于武器火控系统的精度和可靠性提升，特别是通过马尔可夫决策过程（MDP）理论来优化惯性导航设备的冗余度设计。火控系统的精度是战术技术的关键，而惯性导航系统（如SINS）的可靠性对于确保火控系统的精度至关重要。惯导系统的可靠性主要依赖于其内部惯性仪表，传统提高单个元器件可靠性的方式受限于工艺和材料要求，效果有限。 论文以陀螺仪为例，探讨了如何构建一个基于MDP的冗余度优化决策模型。通过马氏决策控制模型，作者验证了策略迭代算法在设计冗余度时的科学性和合理性。这个模型考虑了冗余设计的成本效益，以及对惯性导航单元（INU）可靠性的综合考量，旨在寻求在满足可靠性的同时降低成本的最优冗余度。 可靠性理论中的核心概念是系统在特定条件下的工作概率，通常用可靠度R(t)或R0(t)表示。在实际应用中，比如在ENU的冗余配置中，通过确保至少三个不同方向的陀螺仪能正常工作，可以保证INU的准确输出，即使部分陀螺仪出现故障。 研究采用了霍华德策略迭代法，这是一种在MDP框架下寻找最优解决方案的方法，用于确定最经济有效的冗余配置方案。这种方法将可靠性与经济效益结合起来，为SINS的冗余结构设计提供了工程上的实用参考，有助于提高整个火控系统的整体性能。 总结来说，这篇论文的核心贡献在于提出了一种利用MDP理论来优化武器火控系统中惯导冗余设计的方法，通过实证分析和仿真结果，为提高火控系统的精度和可靠性提供了新的策略和技术支持。