基于人工智能的低成本仿真航母模型电磁弹射系统设计与构想

本研究设计是基于本人制作的《仿真03航母高压多级导弹发射系统装置》（获得第20届宋庆龄青少年发明奖四川省赛一等奖，全国决赛铜奖）的现场答辩文章的改而成。是对该装置的最新升级的设计与思考。本文旨在实现一套集成人工智能自主决策与雷达感知功能的低成本航母模型电磁弹射实物系统。该系统在完整实现电磁弹射六大功能模块（电子电力、脉冲储能、多级电磁加速、冷却、轨道、安全控制）的基础上，创新性地融入了毫米波雷达与计算机视觉融合感知模块及基于强化学习的智能决策模块，构建了从目标探测、识别追踪、威胁评估到自动发射的完整智能化杀伤链。系统采用改造的ATX电源和电解电容组实现低成本高压脉冲储能，通过多级同步感应线圈炮原理推动弹体；同时部署YOLOv5-Tiny轻量化神经网络实现多目标实时识别，结合尔曼滤波进行轨迹预测，采用威胁评估模型与强化学习优化发射策略。测试表明，系统在极限配置（四级线圈，1000V/2500μF）下弹体射程超过40米；智能模块对典型目标的识别准确率达92.3%，全流程自动响应时间小于800毫秒，工作温度稳定控制在37℃左右。本项目成功将复杂的军用级电磁弹射与人工智能技术以降维方式应用于消费级模型领域，不仅解决了高端模型"有外观无功能"的市场痛点，更构建了一个高性价比、高仿真度的智能化STEM教育与实践平台，具备显著的科普价值与商业化前景。。