适用于火炮装备的绝热性材料制备方法及其系统与流程

本技术涉及智能化制备领域，且更为具体地，涉及一种适用于火炮装备的绝热性材料制备方法及其系统。

背景技术：

1、火炮是军事作战中不可或缺的武器之一，它具有威力大、射程远等特点。然而，在火炮发射后，炮身往往处于高温状态，这会导致热红外成像性能明显，很容易被敌方所侦察发现。并且，在火炮使用过程中，炮筒炮身会因为高温而受到损害，严重的甚至会影响火炮的精度和使用寿命。

2、因此，期望一种适用于火炮装备的绝热性材料制备方案。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，提出了本技术。本技术的实施例提供了一种适用于火炮装备的绝热性材料制备方法及其系统。该方法包括：将玄武岩原料进行粉碎、筛分处理，以得到岩石颗粒状物；将所述岩石颗粒状物置于高温炉中进行熔融，以得到熔融岩石液体；将所述熔融岩石液体通过纺丝机器拉伸成细丝后，进行冷却、固化处理以得到固化后纤维；将所述固化后纤维进行采集、选级处理，以得到玄武岩纤维；以及，将所述玄武岩纤维进行编织、缝纫加工处理，以制成绝热性织物。通过这样的方式，以制得适用于火炮装备的绝热性材料。

2、根据本技术的一个方面，提供了一种适用于火炮装备的绝热性材料制备方法，其包括：

3、将玄武岩原料进行粉碎、筛分处理，以得到岩石颗粒状物；

4、将所述岩石颗粒状物置于高温炉中进行熔融，以得到熔融岩石液体；

5、将所述熔融岩石液体通过纺丝机器拉伸成细丝后，进行冷却、固化处理以得到固化后纤维；

6、将所述固化后纤维进行采集、选级处理，以得到玄武岩纤维；以及

7、将所述玄武岩纤维进行编织、缝纫加工处理，以制成绝热性织物。

8、在上述的适用于火炮装备的绝热性材料制备方法中，将所述熔融岩石液体通过纺丝机器拉伸成细丝后，进行冷却、固化处理以得到固化后纤维，包括：

9、获取预定时间段内多个预定时间点的纺丝机器的内部温度值、所述多个预定时间点的冷却温度值，以及，所述多个预定时间点的拉伸速度值；

10、将所述多个预定时间点的纺丝机器的内部温度值、所述多个预定时间点的冷却温度值，以及，所述多个预定时间点的拉伸速度值分别按照时间维度排列为内部温度时序输入向量、冷却温度值时序输入向量以及拉伸速度值时序输入向量；

11、将所述内部温度时序输入向量、所述冷却温度值时序输入向量以及所述拉伸速度值时序输入向量分别通过包含第一卷积层和第二卷积层的多尺度一维卷积结构以得到内部温度时序特征向量、冷却温度时序特征向量和拉伸速度时序特征向量；

12、对所述内部温度时序特征向量、所述冷却温度时序特征向量和所述拉伸速度时序特征向量进行特征分布优化以得到优化内部温度时序特征向量、优化冷却温度时序特征向量和优化拉伸速度时序特征向量；

13、基于贝叶斯概率模型来融合所述优化内部温度时序特征向量、所述优化冷却温度时序特征向量和所述优化拉伸速度时序特征向量以得到冷却温度后验概率特征向量；以及

14、将所述冷却温度后验概率特征向量通过分类器以得到分类结果，所述分类结果用于表示当前时间点的冷却温度值应保持不变或应减小。

15、在上述的适用于火炮装备的绝热性材料制备方法中，将所述内部温度时序输入向量、所述冷却温度值时序输入向量以及所述拉伸速度值时序输入向量分别通过包含第一卷积层和第二卷积层的多尺度一维卷积结构以得到内部温度时序特征向量、冷却温度时序特征向量和拉伸速度时序特征向量，包括：

16、使用所述多尺度一维卷积结构的第一卷积层以具有第一长度的一维卷积核对所述内部温度时序输入向量、所述冷却温度值时序输入向量以及所述拉伸速度值时序输入向量进行一维卷积编码以得到第一尺度内部温度特征向量、第一尺度冷却温度特征向量以及第一尺度拉伸速度特征向量；

17、使用所述多尺度一维卷积结构的第二卷积层以具有第二长度的一维卷积核对所述内部温度时序输入向量、所述冷却温度值时序输入向量以及所述拉伸速度值时序输入向量进行一维卷积编码以得到第二尺度内部温度特征向量、第二尺度冷却温度特征向量以及第二尺度拉伸速度特征向量，所述第二长度不同于所述第一长度；以及

18、将所述第一尺度内部温度特征向量和所述第二尺度内部温度特征向量进行级联以得到所述内部温度时序特征向量，将所述第一尺度冷却温度特征向量和所述第二尺度冷却温度特征向量进行级联以得到所述冷却温度时序特征向量，以及，将所述第一尺度拉伸速度特征向量和所述第二尺度拉伸速度特征向量进行级联以得到所述拉伸速度时序特征向量。

19、在上述的适用于火炮装备的绝热性材料制备方法中，对所述内部温度时序特征向量、所述冷却温度时序特征向量和所述拉伸速度时序特征向量进行特征分布优化以得到优化内部温度时序特征向量、优化冷却温度时序特征向量和优化拉伸速度时序特征向量，包括：

20、计算所述内部温度时序特征向量、所述冷却温度时序特征向量和所述拉伸速度时序特征向量的亥姆霍兹类自由能量因数以得到第一亥姆霍兹类自由能量因数、第二亥姆霍兹类自由能量因数和第三亥姆霍兹类自由能量因数；以及

21、以所述第一亥姆霍兹类自由能量因数、所述第二亥姆霍兹类自由能量因数和所述第三亥姆霍兹类自由能量因数作为加权权重对所述内部温度时序特征向量、所述冷却温度时序特征向量和所述拉伸速度时序特征向量进行加权优化以得到所述优化内部温度时序特征向量、所述优化冷却温度时序特征向量和所述优化拉伸速度时序特征向量。

22、在上述的适用于火炮装备的绝热性材料制备方法中，计算所述内部温度时序特征向量、所述冷却温度时序特征向量和所述拉伸速度时序特征向量的亥姆霍兹类自由能量因数以得到第一亥姆霍兹类自由能量因数、第二亥姆霍兹类自由能量因数和第三亥姆霍兹类自由能量因数，包括：

23、以如下优化公式计算所述内部温度时序特征向量、所述冷却温度时序特征向量和所述拉伸速度时序特征向量的亥姆霍兹类自由能量因数以得到所述第一亥姆霍兹类自由能量因数、所述第二亥姆霍兹类自由能量因数和所述第三亥姆霍兹类自由能量因数；

24、其中，所述优化公式为：

25、

26、

27、

28、其中，v1i表示所述内部温度时序特征向量中各个位置的特征值，v2i表示所述冷却温度时序特征向量中各个位置的特征值，v3i表示所述拉伸速度时序特征向量，p1、p2和p3分别表示所述内部温度时序特征向量、所述冷却温度时序特征向量和所述拉伸速度时序特征向量的分类概率值，且l是特征向量的长度，log表示以2为底的对数函数，exp(·)表示指数运算，w1、w2和w3分别表示所述第一亥姆霍兹类自由能量因数、所述第二亥姆霍兹类自由能量因数和所述第三亥姆霍兹类自由能量因数。

29、在上述的适用于火炮装备的绝热性材料制备方法中，基于贝叶斯概率模型来融合所述优化内部温度时序特征向量、所述优化冷却温度时序特征向量和所述优化拉伸速度时序特征向量以得到冷却温度后验概率特征向量，包括：

30、使用所述贝叶斯概率模型以如下贝叶斯概率公式来融合所述优化内部温度时序特征向量、所述优化冷却温度时序特征向量和所述优化拉伸速度时序特征向量以得到所述冷却温度后验概率特征向量；

31、其中，所述贝叶斯概率公式为：

32、qi＝pi*ai/bi

33、其中，qi表示所述优化冷却温度后验概率特征向量中各个位置的特征值、pi表示所述优化内部温度时序特征向量中各个位置的特征值、ai表示所述优化拉伸速度时序特征向量中各个位置的特征值，bi表示所述冷却温度时序特征向量中各个位置的特征值。

34、在上述的适用于火炮装备的绝热性材料制备方法中，将所述冷却温度后验概率特征向量通过分类器以得到分类结果，所述分类结果用于表示当前时间点的冷却温度值应保持不变或应减小，包括：

35、使用所述分类器的全连接层对所述冷却温度后验概率特征向量进行全连接编码以得到编码分类特征向量；以及

36、将所述编码分类特征向量输入所述分类器的softmax分类函数以得到所述分类结果。

37、根据本技术的另一个方面，提供了一种适用于火炮装备的绝热性材料制备系统，其包括：

38、粉碎筛分模块，用于将玄武岩原料进行粉碎、筛分处理，以得到岩石颗粒状物；

39、熔融模块，用于将所述岩石颗粒状物置于高温炉中进行熔融，以得到熔融岩石液体；

40、固化后纤维制备模块，用于将所述熔融岩石液体通过纺丝机器拉伸成细丝后，进行冷却、固化处理以得到固化后纤维；

41、采集选级模块，用于将所述固化后纤维进行采集、选级处理，以得到玄武岩纤维；以及

42、编织缝纫模块，用于将所述玄武岩纤维进行编织、缝纫加工处理，以制成绝热性织物。

43、在上述的适用于火炮装备的绝热性材料制备系统中，所述固化后纤维制备模块，包括：

44、数据采集单元，用于获取预定时间段内多个预定时间点的纺丝机器的内部温度值、所述多个预定时间点的冷却温度值，以及，所述多个预定时间点的拉伸速度值；

45、输入向量排列单元，用于将所述多个预定时间点的纺丝机器的内部温度值、所述多个预定时间点的冷却温度值，以及，所述多个预定时间点的拉伸速度值分别按照时间维度排列为内部温度时序输入向量、冷却温度值时序输入向量以及拉伸速度值时序输入向量；

46、多尺度卷积单元，用于将所述内部温度时序输入向量、所述冷却温度值时序输入向量以及所述拉伸速度值时序输入向量分别通过包含第一卷积层和第二卷积层的多尺度一维卷积结构以得到内部温度时序特征向量、冷却温度时序特征向量和拉伸速度时序特征向量；

47、特征分布优化单元，用于对所述内部温度时序特征向量、所述冷却温度时序特征向量和所述拉伸速度时序特征向量进行特征分布优化以得到优化内部温度时序特征向量、优化冷却温度时序特征向量和优化拉伸速度时序特征向量；

48、融合单元，用于基于贝叶斯概率模型来融合所述优化内部温度时序特征向量、所述优化冷却温度时序特征向量和所述优化拉伸速度时序特征向量以得到冷却温度后验概率特征向量；以及

49、分类单元，用于将所述冷却温度后验概率特征向量通过分类器以得到分类结果，所述分类结果用于表示当前时间点的冷却温度值应保持不变或应减小。

50、在上述的适用于火炮装备的绝热性材料制备系统中，所述多尺度卷积单元，用于：

51、使用所述多尺度一维卷积结构的第一卷积层以具有第一长度的一维卷积核对所述内部温度时序输入向量、所述冷却温度值时序输入向量以及所述拉伸速度值时序输入向量进行一维卷积编码以得到第一尺度内部温度特征向量、第一尺度冷却温度特征向量以及第一尺度拉伸速度特征向量；

52、使用所述多尺度一维卷积结构的第二卷积层以具有第二长度的一维卷积核对所述内部温度时序输入向量、所述冷却温度值时序输入向量以及所述拉伸速度值时序输入向量进行一维卷积编码以得到第二尺度内部温度特征向量、第二尺度冷却温度特征向量以及第二尺度拉伸速度特征向量，所述第二长度不同于所述第一长度；以及

53、将所述第一尺度内部温度特征向量和所述第二尺度内部温度特征向量进行级联以得到所述内部温度时序特征向量，将所述第一尺度冷却温度特征向量和所述第二尺度冷却温度特征向量进行级联以得到所述冷却温度时序特征向量，以及，将所述第一尺度拉伸速度特征向量和所述第二尺度拉伸速度特征向量进行级联以得到所述拉伸速度时序特征向量。

54、与现有技术相比，本技术提供的适用于火炮装备的绝热性材料制备方法及其系统，该方法包括：将玄武岩原料进行粉碎、筛分处理，以得到岩石颗粒状物；将所述岩石颗粒状物置于高温炉中进行熔融，以得到熔融岩石液体；将所述熔融岩石液体通过纺丝机器拉伸成细丝后，进行冷却、固化处理以得到固化后纤维；将所述固化后纤维进行采集、选级处理，以得到玄武岩纤维；以及，将所述玄武岩纤维进行编织、缝纫加工处理，以制成绝热性织物。通过这样的方式，以制得适用于火炮装备的绝热性材料。