声纳浮标搜潜优化布放技术研究

在航空搜潜中为了提高搜索概率,需要优化声纳浮标群的布放位置。首先建立目标运动模型和累积搜索概率的计算方法,然后采用多点随机搜索、分区&分支界定和遗传算法对规则阵形和不规则阵形的声纳浮标群的布放位置进行优化,相应地建构了三种声纳浮标搜潜优化布放方法。仿真结果表明：在简单环境下搜潜,用前两种方法优化规则浮标阵的阵形参数,其搜索概率高而且运算时间短;在复杂环境下搜潜,利用遗传算法优化不规则浮标阵的布放位置,具有最高的搜索概率但运算时间较长。     

时延估计多基地水下目标被动定位及误差分析

根据基于时延估计的多基地航空搜潜系统中目标、各被动浮标之间空间上的几何位置关系,建立目标位置的数学模型,确立了目标空间位置与声传播信号到各被动浮标的时延、布阵间距、声速之间的关系;在此基础上,根据时延估计方差的克拉莫-罗下限,分析信号信噪比、接收机带宽、信号中心频率及观测时间等参量测量误差对时延估计的影响,进而分析了各参量误差对目标定位误差影响,最后对所建模型及误差进行了仿真分析。     

基于解析算法的声纳浮标搜潜系统定位精度分析

针对基于位置时间参数解析算法的声纳浮标阵搜潜系统的定位精度问题,采用定性和定量分析相结合的方法展开了研究。从解析定位模型出发,首先定性分析浮标自身的定位误差与传感器测时误差对航速及航向角计算的影响;然后选取评价指标,采用蒙特卡洛方法进行了仿真分析,得到了不同仿真条件下各个因素对定位精度具体的影响关系,这些结论为根据精度参数合理选择浮标阵的数量及布放阵型提供了依据。     

基于声纳浮标的反潜直升机应召搜潜仿真研究

反潜直升机使用声纳浮标应召搜潜是其搜潜的主要方式之一.在分析声纳浮标应召搜潜特点的基础上,对仿真环境进行假设,并建立声纳浮标应召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使用声纳浮标应召搜潜时声纳浮标间隔系数、螺旋系数、浮标数目和搜索阵型进行研究.得出的结论对于制定反潜作战方案具有一定的参考价值.     

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。     

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。     

单圆形阵应召搜潜时无人机监听航路的规划

航空反潜时,无人机代替有人机对浮标阵进行监听是无人机在未来战场上的重要应用之一。以无人机独立执行监听浮标阵任务为背景,在对应召搜潜时浮标阵的布设进行分析并提出无人机航路的代价函数后,根据浮标阵的特点,规划出了单圆浮标阵监听方案,并对所规划航路的技术指标进行了研究。最后,通过仿真对此方案进行了验证,仿真结果表明方案可行,对今后无人机监听浮标阵的实际应用提供了理论决策依据。     

被动声纳浮标目标运动分析及其仿真计算

针对直升机搜索潜艇的特点,研究了被动声纳浮标目标运动分析问题。对固定目标和匀速直线运动目标,分别应用确定性计算和线性最小二乘法进行数学建模及其仿真。仿真结果表明该模型可行,能对被动式声纳浮标搜潜的目标定位提供算法依据。     

直升机吊放声纳搜潜机动建模仿真

为在航空反潜作战仿真系统中模拟直升机运用吊放声纳搜潜作战过程,提高过程仿真的逼真度,建立了直升机运用吊放声纳在两个定测点间运动转移的数学模型,仿真实现了直升机吊放声纳实际搜潜过程的计算机生成兵力,得到了与实际基本相符的作战仿真效果.该机动模型在一定程度上解决了航空反潜作战仿真系统中,潜艇与直升机对抗仿真推演与实战情况存在的差异,保证了作战仿真的可信度.     

应召搜潜中多机吊放声纳螺线路径规划问题研究

从缩短应召搜潜的延误时间出发,对多机吊放声纳螺线路径规划问题进行了分析,提出了基准兵力、飞行路径的选择方法,建立了反潜直升机起始吊放位置角模型、反潜直升机到起始吊放位置的飞行路径模型、螺线路径搜潜吊放位置模型,给出了理论推导和计算公式,并仿真验证了模型的可行性。研究结果可为多机吊放声纳螺线路径搜潜提供理论参考。     

反潜巡逻机双机协同鱼雷攻潜作战仿真研究

反潜巡逻机双机协同鱼雷攻潜,是航空反潜作战的重要样式之一。根据巡逻机的技战术性能,首先研究了巡逻机双机协同鱼雷攻击方法中的投雷数量、投雷阵位和投雷时间间隔等问题;然后,结合反潜作战过程,给出投雷参数解算方法;最后,以命中概率为双机协同鱼雷攻潜作战效能的评估指标进行仿真计算,并对仿真结果进行了分析,为作战运用提供参考依据。     

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。     

大型水陆两栖飞机在反潜战中的运用

大型岸基固定翼反潜飞机虽然具有航程、航时、速度等多方面的优势,但由于其大部分的时间都花费在了巡逻飞行和盘旋等待上面,实际作战能力的发挥有限,且效费比也较低。若发展一型速度和岸基涡扇动力固定翼飞机相当,作战半径大、抗浪性能好、且具备水面持久驻留和低速巡航功能的大型水陆两栖反潜飞机,则可以较好的解决上述问题。文章分析了大型水陆两栖反潜飞机的特点和发展现状,并对其在应召反潜、检查反潜、巡逻反潜和持久威胁组网式反潜中的运用和优势进行了分析和探讨。研究发现,通过利用可在水面起降和长时间驻留停泊的特点,以大型水陆两栖为平台的反潜飞机不仅可以大大提高航空反潜作战的有效性,还能极大的降低运行成本,对增强海军中远海作战能力和体系化作战能力具有重要的意义。     

潜艇对声纳浮标阵定位及规避策略

航空反潜战中,潜艇处于不利地位,如何提高潜艇对抗反潜机的作战能力,是亟待解决的问题。分析了潜艇通过拖曳综合浮标和电子支援措施Electronic Support Measure(ESM)设备对声纳浮标阵进行估计定位的单站双址交叉测向和基于方位角变化率的方法,以及潜艇方位角、角速率和航速对定位误差的影响。建立了潜艇对声纳浮标位置估计模型,提出了潜艇突破声纳浮标阵封锁应采用的规避策略。结果表明,潜艇可以对声纳浮标进行定位,为潜艇规避声纳浮标阵提供参考。     

航空自导深弹和磁探仪攻潜模型与仿真

针对反潜巡逻机使用磁探仪和自导深弹的攻潜效能研究,提出了一种基于蒙特卡洛法的计算模型。在建立攻潜坐标系的基础上,给出了连投深弹射击深度的定义;结合磁探仪定位原理,提出了基于峰值追踪的定位目标和连投攻击的方法,仿真结果表明该方法能够提高命中概率;给出了目标分布和连投深弹的散布模型,依据攻潜过程和命中判定条件,进行了攻潜效能的计算;仿真分析了影响攻潜效能的主要因素,并研究了投弹间隔的确定方法。     

机载合作辐射源空间定位误差分析及对策

在一些空地结合的双基地雷达系统中,机载辐射源的空间定位误差对目标定位有着重要影响.针对机载辐射源定位误差的重要来源GPS定位误差和空中气流扰动,研究了一种数据处理方案,通过建立GPS定位误差模型,并结合不同载体运动模型,对误差进行卡尔曼滤波处理.该方案有效减小了机载辐射源的定位误差,对双基地雷达研究具有重要意义.     

国外潜航器水下隐蔽导航定位方法探析

针对潜航器自主惯性导航误差随时间不断增大的问题，研究了基于运载器、信标中继、海底固定基站的国外潜航器的典型导航定位方法。通过水声通信方式，运载器、信标中继站将其卫星精确定位数据发送至潜航器，或海底固定基站接收到潜航器发射唤醒信号后，量测相关信息并发至潜航器。潜航器被动接收水声通信数据，并对其进行综合处理，实现潜航器在水下隐蔽工作模式下对自身位置的实时修正，提高潜航器导航定位精度，具备较强的工程可实现性。     

航母综合作战区警戒兵力对潜警戒能力及配置

在定量分析综合作战区航母受敌潜艇威胁、警戒兵力对潜警戒能力的基础上，依据航母综合作战区警戒兵力配置的基本原则，提出了航母综合作战区对潜警戒兵力配置的方法，可为反潜作战指挥员优化航母综合作战区对潜警戒兵力的配置提供决策支持与参考。     

基于C3D辅助的战场传感器监视系统设计与实现

首先介绍了战场传感器监视系统的定义和各国现有典型系统。其次针对战场监视特殊的应用环境,利用C3D辅助技术,将相对定位与基于三维地图环境下的绝对定位相结合,通过坐标转换和地图匹配将位置信息直观准确反映在电子地图上,设计了基于C3D辅助的战场传感器监视系统,并对该系统进行了实现。最后通过对3D-MDS(C,D)定位算法的验证结果表明,在长1000m×7m宽的道路上,布撒120个节点,对于速度为3m/s的装甲车定位误差仅为2.1687米。该系统可对定位算法的定位精度进行评测及误差进行修正,防止由于误差累积造成误差放大。