潜艇纯方位解算质量评估方法研究

针对潜艇目标运动要素解算算法特点,依据武器使用效果探索要素解算质量评估方法。根据潜艇指控系统目标定位跟踪的战术技术指标和鱼雷武器的使用效果对目标运动要素的精度要求,采用统计模拟方法计算鱼雷命中(发现)目标概率以及对应的要素精度要求,并提出在线统计解算要素均方差的研究思路。给出了要素解算质量评估标准、评估依据的实现方法和表现形式。使用概率衡量使用效果,评估要素解算质量较为科学,容易为部队指挥员接受。     

声纳主动工况下拦截弹作战模型与能力研究

根据鱼雷报警声纳主动工况能够探测鱼雷距离和方位的特点,提出了悬浮式拦截弹的布放时机、拦截提前量和布放间隔的确定和优化问题。在分析悬浮式拦截弹作战过程的基础上建立了目标运动参数的滤波解算模型、布阵参数解算模型以及作战能力仿真模型。运用蒙特卡洛法仿真计算了采取不同布阵参数对不同舷角来袭鱼雷的拦截概率。通过结果分析解决了布阵参数的优化问题,为提高鱼雷报警声纳主动工况下悬浮式拦截弹的作战能力提供了理论参考和建议。     

鱼雷纯方位攻击提前角优化分析

鱼雷纯方位攻击是潜艇因无法解算目标运动要素时,依靠方位变化对目标实施快速鱼雷攻击的一种方法。鱼雷命中概率是武器装备研究和作战使用研究的重要内容,也是鱼雷武器作战效能评估的主要依据。通过分析自导鱼雷纯方位攻击的使用过程,建立了相应的数学和仿真模型,并采用大样本仿真的方法,得出不同情况下鱼雷攻击提前角的最优解。     

利用两个被动方位绘算来袭鱼雷距离方法

基于来袭鱼雷处于与被攻击运动舰船相遇航向上的前提,在被攻击运动舰船通过声纳被动方式测取到来袭鱼雷的第1个方位后,被攻击运动舰船立即进行改变速度矢量的机动,速度矢量改变后,被攻击运动舰船以被动方式测取来袭鱼雷的第2个方位,并利用此时与第1个方位值相等的来袭鱼雷虚拟方位,绘算确定来袭鱼雷的距离.如果来袭鱼雷实际处于与被攻击运动舰船相遇的航向上,则确定的来袭鱼雷距离就是准确的.     

双速制声自导鱼雷主动开机时机研究

鱼雷主动声自导寻的信号是潜艇探测来袭鱼雷的主要信息源之一,主动声自导开机时机是鱼雷发射时需要设定的重要参数,它直接影响鱼雷攻击的隐蔽性。通过分析双速制鱼雷辐射噪声对潜艇鱼雷报警距离的影响,提出了一种双速制鱼雷直航搜索阶段的变速策略,在此基础上建立了鱼雷主动声自导开机时机解算模型,仿真结果表明,此方法简单高效,结论详实可信,对双速制鱼雷发射诸元解算具有一定的实用价值。     

大噪声背景下的纯方位导引方法

线导鱼雷攻击时对目标参数解算依赖小 ,这一特点有利于远距离隐蔽快攻和提高舰艇的作战和生存能力。在鱼雷发射后边解算边导引实时修正雷达误差 ,可以提高鱼雷自导发现目标的概率 ;导引过程中进行人工干预 ,可以提高鱼雷抗干扰能力。在无目标运动要素的条件下 ,对线导鱼雷攻击水面目标的纯方位导引法进行研究 ,提出一种较为有效的导引方法     

声自导鱼雷二次转角射击目标优化建模

为优化潜射声自导鱼雷二次转角射击时的射击参数解算模型,采用几何分析法,对预定相遇态势的声自导鱼雷二次转角射击原理进行了分析;分析了相遇态势对鱼雷自导作用距离的影响,并建立了鱼雷自导作用距离的解算模型;综合考虑声自导鱼雷二次转角射击原理和相遇态势对鱼雷自导作用距离的影响,建立了声自导鱼雷二次转角射击时的射击参数优化解算模型,并通过实例证明了模型正确性和方法的可行性。     

用速度平差法求解目标运动要素的改进方法

用速度平差法求解目标运动要素是潜艇作战中常用的目标运动要素求解方法.通过全面分析该算法的原理和求解过程,运用典型数值分析、数学归纳等方法,论证了目前速度平差法应用中求解过程的不完整性及漏根的根源,结合潜艇鱼雷攻击实际,采用迭代法和数轴验根法,提出了新的求解办法,提高了目标运动要素解算的可靠性和效率.     

尾流自导鱼雷射击弹道优化模型

为实现尾流自导鱼雷整个弹道过程的优化,采用几何分析法。首先分析了尾流自导鱼雷射击弹道需满足的约束条件,然后建立了尾流自导鱼雷一次转角射击和二次转角射击两种射击模式下的射击诸元解算模型,最后建立了尾流自导鱼雷射击弹道优化解算模型,并给出了具体的解算流程图。该模型基于尾流自导鱼雷射击的数学原理,兼顾工程实现时的弹道约束,也充分考虑了其作战使用时的实现流程,能够为尾流自导鱼雷有关问题深入研究提供理论支撑。     

鱼雷航向估计模型的可信性

悬浮式深弹拦截鱼雷是大型水面舰艇水下防护作战的一种重要形式,其中估计来袭鱼雷的航向是实施拦截的关键。针对鱼雷航向的估计问题,引用基于相遇三角形原理的来袭鱼雷航向估计模型,分析了来袭鱼雷的可能航向角范围。采用数字仿真和仿真模型置信度的决策分析方法,对模型的可信性及其决策风险进行了量化分析。结果表明,该鱼雷航向估计模型可信,可为悬浮式深弹拦截鱼雷的作战训练、战法研讨及其仿真研究提供参考。     

尾流自导鱼雷带角射击弹道仿真

为简化指控系统解算流程,缩短指控系统解算尾流自导鱼雷带角射击参数时间,为后续的鱼雷模拟器的软件研制提供实现手段,提出在尾流自导鱼雷有利提前角射击弹道的基础上进行二次转角航行的改进的尾流自导鱼雷带角射击模型。依据尾流自导鱼雷射击原理,结合有利提前角射击和二次转角射击,对所提出的模型及其约束条件进行了分析与推导,简化了鱼雷带角射击参数的解算。深入分析了尾流自导鱼雷带角射击逻辑,提出采用面向过程设计方法对模型进行仿真,经过对仿真输出图形和仿真数据的分析,验证了所提出模型的准确性。     

基于方位-频率解算目标运动要素的航路选择

基于方位-频率解算目标运动要素解算方法可实现水下观测平台不机动解算目标运动要素,但接敌航路仍影响目标运动要素解算精度及平台隐蔽性。建立了方位-频率目标定位模型,通过仿真分析了不同初始目标舷角下,水下观测平台采用不同接敌航路情况下目标运动要素解算收敛速度和精度,并从保持水下观察平台隐蔽性的角度,探究了不同初始态势下应选择的航路。     

单平台纯方位信息的水面编队目标运动要素解算

基于实际背景需求,针对单平台纯方位水面编队目标运动要素解算问题,从可观测性、观测平台机动及解算模型三方面作了探讨.利用线性系统可观测理论,基于伪线性量测方程对编队目标运动要素的可观测性进行了研究,给出了可观测条件.以Fisher信息阵行列式为性能指标,探讨了观测平台最优机动的理论轨线和工程轨线形状.给出了3种编队目标运动要素解算模型,并进行了仿真比较分析.研究结论和仿真结果表明:水下单平台基于纯方位解算编队目标运动要素,自身必须作有效机动,可以采用单目标运动要素解算的最佳机动策略;提出的联合解算模型的效果显著好于已有的两种模型.     

对解决潜艇隐蔽快攻问题的探讨——方位平差法求解目标运动要素的原理

潜艇鱼雷攻击成功与否,从技术角度而言,在于发现目标后,尽快获得目标运动要素,以便占领合适的射击阵位、求解出射击诸元,为准确实施鱼雷射击准备必要的条件。但目前各型鱼雷射击指挥仪隐蔽攻击解算方案均不理想,如×型指挥仪中的四方位法和三方位一方位变化率法;××型指挥仪中的方位平差法等,虽都属于隐蔽攻击解算方案,但不能实现快攻,即发现目标后,较长时间不能提供可靠的目标运动要素,因而给纯隐蔽攻击带来极火的困难。为了适应现代条件下鱼雷攻击     

潜艇使用机动搜索鱼雷攻击水面舰艇方法

发挥鱼雷航程远,能够根据线导指令按指定搜索策略对位置散布目标实施机动搜索的特点,潜艇利用特殊海洋环境远距离发现目标。在目标方位不连续、不准确的情况下,建立对目标运动要素的概略解算,根据概略目标运动要素,进行鱼雷机动搜索策略规划,对目标距离进行粗判,定下攻击决心,发射并控制导引鱼雷在目标散布区域实施机动搜索。在目标运动要素更新后,可重新规划鱼雷搜索策略,通过导引线发送至鱼雷,鱼雷实施新的机动搜索,提高鱼雷发现目标概率。     

尾流自导鱼雷射击诸元解算模型研究

通过对舰船尾流和尾流自导鱼雷导引机制的研究,讨论了尾流自导鱼雷射击瞄点选择的依据和方法,分析原有模型的不足,建立了新的尾流自导鱼雷攻击解算模型。新模型修正了原有模型因简化和近似而造成的误差,使计算结果更加精确,并首次采用迭代的方法进行求解,通过实例验证了模型及解算方法的正确性。     

尾流自导鱼雷射击诸元解算模型优化及解算方法

通过对舰船尾流和尾流自导鱼雷导引机制的研究,讨论了尾流自导鱼雷射击瞄点选择的依据和方法,分析原有模型的不足,建立了新的尾流自导鱼雷攻击解算模型.新模型修正了原有模型因简化和近似而造成的误差,使计算结果更加精确,并首次采用迭代的方法进行求解,通过实例验证了模型及解算方法的正确性.     

含水声对抗模型的鱼雷武器作战仿真系统

以现代海战为背景,采用基于高层体系结构(High Level Architecture,HLA)的建模、开发软件平台Lab Works、pRTI构建了开放式、可扩展的鱼雷武器作战仿真系统.该系统在弹道仿真的基础上引入了水声对抗模型,将鱼雷自导解算模型和目标环境空间生成模型相耦合,组成能在一台微机上进行仿真解算的声信号处理联邦成员,避免了大量数据在网络上的传输.仿真运行结果显示,采用这种方法.既保证了仿真的实时性,又提高了模型解算的精确性.     

基于声诱饵对抗的火箭助飞鱼雷命中概率仿真

针对舰艇使用火箭助飞鱼雷与潜艇对抗的典型样式,分别建立了潜艇自航式声诱饵对抗声自导鱼雷模型、火箭助飞鱼雷对目标提前位置射击参数解算模型、鱼雷运动模型、潜艇机动模型和命中概率计算模型,采用模拟法计算了火箭助飞鱼雷单雷射击和双雷齐射的命中概率,总结了射击距离和潜艇航速对火箭助飞鱼雷命中概率的影响,研究结论可为火箭助飞鱼雷作战使用提供理论指导。     

鱼雷螺旋环套机动搜索弹道设计

当潜艇使用鱼雷攻击远距离目标时,通常情况下,解算的目标运动要素有较大误差,对潜艇而言,目标位置散布于一定的区域之内,就无法将目标作为瞄准点来计算鱼雷射击参数。要提高鱼雷搜索捕获目标的概率,可利用鱼雷航程远、速度高的优势,设计了一种螺旋环套弹道,鱼雷沿目标运动方向做螺旋环套搜索,使鱼雷搜索范围尽可能覆盖目标散布区域。基于这种设想,提出了描述鱼雷螺旋环套机动搜索弹道的参数和确定方法,并对这种弹道进行仿真和分析,得出其适用条件和不足之处。