改进的螺旋形搜索模型及其在吊放 声纳应召搜潜中的应用*

反潜直升机运用吊放声纳应召搜潜时,在反潜直升机续航时间内合理地选择阵形是提高探测概率的关键.将螺旋形搜索模型应用于吊放声纳应召搜潜,由单机搜索推广到双机搜索,改进了传统的螺旋搜索模型.利用蒙特卡罗方法对影响模型的相关参量进行了分析,结果表明该模型有较好的搜索效能.     

基于先验目标概略航向的双机搜潜方法

针对在反潜直升机执行应召搜潜任务时,已知目标潜艇概略航向,当出动两架反潜直升机执行应召搜潜任务时,反潜直升机采取的双机搜潜方法,声纳投放位置及使用时机问题和难点,提出了反潜直升机的一种新搜潜方法"前堵后追"法,即一架反潜直升机在潜艇目标丢失点位置沿潜艇逃离的概略方向执行扇形搜索,另一架反潜直升机在所确定概略方向的远界投放声纳浮标,充分利用吊放声纳与声纳浮标执行对潜搜索任务,发挥反潜直升机高机动性能的优势,提高发现概率。最后,进行了仿真实验,仿真实验结果表明反潜双机"前堵后追"法能较好地解决双机搜潜情况下,对已知概略航向目标潜艇的搜索问题,反潜直升机发现潜艇的概率相对于其他双机搜潜方法有较明显的改善。     

改进的螺旋形搜索模型及其在吊放声纳应召搜潜中的应用

反潜直升机运用吊放声纳应召搜潜时,在反潜直升机续航时间内合理地选择阵形是提高探测概率的关键。将螺旋形搜索模型应用于吊放声纳应召搜潜,由单机搜索推广到双机搜索,改进了传统的螺旋搜索模型。利用蒙特卡罗方法对影响模型的相关参量进行了分析,结果表明该模型有较好的搜索效能。     

应召平行搜索方法的多舰协同搜潜概率

在对舰载拖曳线列阵声纳搜潜原理及多舰应召平行搜索方法研究的基础上,建立了在潜艇初始位置已知、航向及航速未知的条件下,多艘舰艇利用拖曳线列阵声纳对潜艇目标进行搜索的数学模型,采用蒙特卡罗方法仿真分析了舰艇与潜艇最大速度比值,舰艇组成搜索队形位置点与最后发现潜艇位置点之间的距离,舰艇之间间距与舰艇声纳作用距离的比值,及最后发现潜艇时刻到舰艇开始搜索时刻所需时间等因素对搜潜概率的影响,获得了有益的效果。     

多机吊放声纳前置搜索发现概率计算方法

针对舰载反潜直升机协同实施前置搜索的发现概率计算问题,在分析多机吊放声纳前置搜索方法特点的基础上,采用解析的方法,从前置搜索任务参数、兵力数量、搜索时间、吊放声纳平均搜索周期与搜索速度等方面,建立了舰载反潜直升机前置搜索发现概率计算模型,给出了吊放声纳探测区域重叠下的有效搜索面积计算方法。仿真计算了前置搜潜区宽度、兵力数量、间距系数、搜潜转向角等因素影响下的发现概率,并得出:搜潜区宽度一定时,存在最佳间距系数和最佳搜潜转向角使得发现概率最大;双机协同前置搜索效能显著高于单机等。     

舰载飞机使用声纳浮标搜潜阵式分析

介绍了舰载飞机使用声纳浮标搜索水下潜艇的阵式,并对阵式的使用代价和搜潜概率进行建模计算,将舰载飞机使用声纳浮标搜潜效能作了量化描述,为选择舰载飞机使用声纳浮标的搜潜阵式进行搜潜提供有效的理论依据.     

反潜直升机吊放声纳应召搜潜仿真研究

反潜直升机使用吊放声纳应召搜潜是其搜潜的主要方式之一.本文在分析吊放声纳应召搜潜过程的基础上,对仿真环境进行假设,并建立吊放声纳搜潜蒙特卡洛法模型,通过仿真试验对反潜直升机在一定条件下应召搜潜时吊放声纳间隔系数、螺旋系数、探测点数和搜索阵型进行研究.通过研究发现, 无论单机或双机,采用螺旋线阵搜潜效果都是比较好的,且螺旋阵螺旋系数分别取0.6和0.7.     

直升机吊放声纳应召搜潜模型

反潜作战已成为现代海战中的重要作战样式之一。针对直升机吊放声纳应召搜潜中潜艇初始位置散布以及潜艇的航速估计问题,介绍了吊放声纳的典型搜潜方法,建立了潜艇的初始位置散布模型。然后,应用概率论知识建立模型,对潜艇最大航速进行了估计。经过论证得出结论,将两倍的经济航速确定为潜艇最大航速是合理的,此时,潜艇的航速服从瑞利分布。最后,运用所建模型对潜艇的航速以及吊放声纳的发现概率进行了仿真计算,仿真计算结果与解析计算结果基本相符。     

直升机单机等距螺旋应召搜潜效能模型与仿真

等距螺旋法是直升机应召反潜中常用的搜潜样式。潜艇位置误差及航速误差对螺旋搜潜概率及搜潜战术运用具有显著影响。依据研究问题的逻辑关系,分别建立了潜艇速度散布模型和等距螺旋搜潜效能模型,运用蒙特卡罗法对直升机应召螺旋搜潜效能进行分析评估。实例验证了模型的可信度,提出了存在潜艇速度误差条件下,延迟时间和预估航速的改变对于搜潜效能的影响。     

舰载反潜直升机吊放声纳区域反潜策略建模

为提高舰载反潜直升机吊放声纳区域反潜搜索作战效能,对舰载反潜直升机吊放声纳区域反潜搜索策略问题进行了建模。根据潜艇目标位置信息的不确定性,研究了潜艇目标位置信息的概率分布函数,采用Markov状态转移概率矩阵描述了潜艇目标位置信息变化的方法。其次,给出了基于贝叶斯理论的潜艇目标信息概率分布函数更新公式。再次,推导了舰载反潜直升机吊放声纳区域反潜最优策略,给出了舰载直升机吊放声纳区域反潜搜索算法。最后给出了典型案例,验证了反潜搜索策略的有效性。研究成果可为舰载反潜直升机吊放声纳区域反潜提供决策依据。     

一种直升机吊放声纳搜潜效能的仿真建模方法

为在航空反潜作战仿真系统中实现反潜直升机搜潜的计算机生成兵力,研究了反潜直升机吊放声纳的搜潜方法,建立了吊放声纳采用扇形、方形扩展、等角螺旋线等搜潜阵形的数学模型。将搜潜阵形与搜潜行动相结合,设计并实现了搜潜要素数据库,通过运用Monte Carlo法实现了反潜直升机搜潜效能的自动仿真推演方法。该方法可为研究不同作战背景下反潜直升机如何更有效地进行搜潜行动提供参考。     

吊放声纳主动工作方式探测域建模与仿真

水声环境对于吊放声纳搜潜效果影响很大,以往的水声环境对吊放声纳探测影响建模尚未涉及吊放声纳立体探测域,不能为吊放声纳搜潜战术研究提供有效支撑.在对声传播损失、海洋环境噪声和混响进行深入分析和建模的基础上,根据吊放声纳探测机理建立了主动探测概率模型,仿真分析了吊放声纳主动探测概率的三维空间分布,并提出了吊放声纳搜潜战术应以三维非连续探测域为基础,结合战法实验等新手段进行不确定性研究的建议.     

反潜直升机吊声搜潜效能的建模仿真

从直升机使用吊放声纳(简称吊声)的搜潜过程入手,通过仿真环境假设,吊声搜潜效能描述,建立了吊声搜潜效能的蒙特卡洛法模型。介绍了常用搜索方法,并建立了其搜索要素表。根据模型编制了仿真程序,实现了不同搜索方法的仿真计算,为研究不同战术条件下如何合理选择有效的搜索方法奠定了基础。     

基于方位量测的舰艇对潜定位技术研究

结合舰艇拖曳线列阵声纳实际搜潜装备,利用舰载线列阵声纳测得的潜艇目标方位信息,建立了基于方位量测的舰艇对潜艇目标定位的数学模型,给出求解潜艇运动参数的定位算法,并对定位误差进行了分析,在定位模型及算法的基础上,仿真研究了潜艇与舰艇之间的初始距离、舰艇测得潜艇目标初始方位角、潜艇航向等因素对定位性能的影响,给出仿真结果并进行了分析,该结果对于指导实际反潜具有一定的实用价值。     

基于方位量测的舰艇对潜定位技术研究*

结合舰艇拖曳线列阵声纳实际搜潜装备,利用舰载线列阵声纳测得的潜艇目标方位信息,建立了基于方位量测的舰艇对潜艇目标定位的数学模型,给出求解潜艇运动参数的定位算法,并对定位误差进行了分析,在定位模型及算法的基础上,仿真研究了潜艇与舰艇之间的初始距离、舰艇测得潜艇目标初始方位角、潜艇航向等因素对定位性能的影响,给出仿真结果并进行了分析,该结果对于指导实际反潜具有一定的实用价值.     

舰艇编队舰机协同反潜警戒模型研究

反潜作战是联合机动编队的主要作战任务之一, 舰机协同反潜研究有着十分广阔的应用前景。根据舰机协同反潜行动的特点,给出了联合机动编队警戒范围的数学模型,以直升机吊放声纳和舰艇拖曳声纳为主要因素,重点研究联合机动编队及其舰载反潜直升机协同反潜作战过程中的建模与仿真问题,建立了单机和双机联合舰艇编队反潜模型。     

舰船辐射噪声对声纳作用距离影响的不确定性研究

为了研究目标舰船辐射噪声对声纳作用距离产生的影响,用蒙特卡洛方法对目标航速进行模拟。通过经验公式得出舰船的辐射噪声级并进行统计分析,得出舰船辐射噪声的概率分布直方图,由此可以导出被动声纳作用距离的概率分布直方图。相对于传统的声纳作用距离预报结果,该方法给出的作用距离预报结果是一个满足某一分布的随机变量,而非一个确定的值,为作用距离的预报提供了概率的依据,为艇指挥员的决策提供了定量信息。同时,通过计算得出舰船航速的均方差与声纳作用距离的均方差基本成线性递增关系。