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。     

潜艇规避主动声纳浮标自主决策算法研究

主动声纳浮标可以实现对潜艇的精确定位,但易被潜艇感知采取机动规避措施,为了有效减少被主动声纳浮标发现的概率和暴露时间,提出了潜艇自主规避的决策算法,并针对一型主动声纳浮标阵探测进行仿真,分析探测概率变化规律,由此验证算法的有效性。     

“迪卡斯”声纳浮标探潜盲区与潜艇的规避分析

针对"迪卡斯"声纳浮标存在探潜盲区的问题,通过分析和计算研究潜艇利用盲区规避的可行性.分析了单枚声纳浮标的探测盲区、两枚声纳浮标的重叠盲区和三种典型的声纳浮标阵型,在计算机上实现了"迪卡斯"声纳浮标阵探测盲区的可视化,通过大量计算和分析,得出了潜艇利用盲区规避反潜飞机跟踪的可行性;尽管利用盲区可造成迪卡斯声纳浮标探测的中断,但利用盲区并非所有情况下的最优方法,通过计算机仿真可以找出各?鼢 种态势下潜艇的最优规避方法.     

被动全向声纳浮标跟踪潜艇的优化布放方法

反潜飞机利用被动全向声纳浮标可以隐蔽地跟踪潜艇,但浮标消耗量大。在满足定位精度的条件下,如何优化布放浮标以便有效增加跟踪时间是一个亟待解决的问题。首先分析了浮标探测性能和浮标群相对位置对定位精度的影响,得到浮标布放的五种基本原则;然后结合水下目标跟踪技术提出了两种用被动全向声纳浮标跟踪潜艇的优化布放方法:一种是利用遗传算法来优化每一枚浮标的布放位置,另一种是将一批次投放2-4枚浮标的多维优化问题简单转换成一维优化问题来确定浮标的布放位置。最后仿真计算了这两种方法的跟踪性能及浮标消耗量。仿真结果表明,两种优化布放方法均能满足跟踪要求,前者的浮标消耗量比后者略少,但后者的投放批次少很多,有利于减少人员的工作量。     

双(多)基地声纳浮标系统在反潜中的应用研究

在双基地声纳系统中,根据能量关系推导出双基地声纳系统最大可探测范围的数学模型;在此基础上,讨论了用双(多)基地声纳浮标系统布放直线阵、圆形阵时的阵形宽度、搜索面积及所需浮标数,并将之与传统被动浮标阵进行了比较.结果表明:采用双(多)基地浮标阵可以在一定程度上节省浮标数,提高了浮标的使用效率.     

声纳浮标均匀布放问题研究

针对声纳浮标的均匀布放问题,借鉴喷泉最优布放模型对此进行了研究。对声纳浮标的作用距离、平均场强、平均偏离强度进行建模,采用数值算法对正三角形阵的最优布放间隔进行了计算,并对其余两种阵型的计算方法进行了论述。经分析,认为正三角形、正四边形、正六边形是符合要求的三种基本阵型。所求得浮标间距能够满足工程上的要求,能够为反潜机的浮标布放提供决策依据。     

潜艇利用“迪卡斯”盲区规避反潜飞机跟踪

"迪卡斯"声纳阵存在探潜盲区,潜艇可利用其进行规避。通过对盲区的分析和计算机可视化,并建模、仿真计算了"迪卡斯"声纳浮标阵对潜跟踪概率,得出了通常情况下、特殊情况下潜艇机动规避方法和规避过程中的速度优化方法。尽管利用盲区规避可造成反潜飞机探测或定位中断,但利用盲区并非任何情况下的最优方法。     

反潜巡逻线中声纳浮标的作战使用与搜潜方法

声纳浮标是一种效果好、受地域限制较小、使用方便的探潜设备,利用声纳浮标阵搜索潜艇需要考虑的因素很多,其中最重要的是发现概率。主要研究了使用声纳浮标在巡逻线搜索时的浮标阵的布设方法和布阵要素,讨论了发现可疑信号后对接触进行识别时的浮标布设模型,并分析了浮标间距对巡逻线搜潜的影响,对作战中布设浮标阵有一定参考意义。     

反潜鱼雷、声纳浮标投射模型研究

以反潜巡逻机使用声纳浮标和鱼雷反潜武器为研究对象,在简单描述鱼雷和声纳浮标投放、入水过程的基础上,重点分析了它们的飞行性能,即飞行过程中鱼雷和声纳浮标的位置、速度、加速度和方位的计算模型,并进行了分析。这对于研究鱼雷和浮标的空中弹道,提高布放声纳浮标的位置精度和鱼雷攻击潜艇效果都有十分重要的意义。     

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。     

Optimal source placement for point coverage in active multistatic sonar networks

The allocation of underwater sensors for tracking, localization, and surveillance purposes is a fundamental problem in anti-submarine warfare. Inexpensive passive receivers have been heavily utilized in recent years; however, modern submarines are increasingly quiet and difficult to detect with receivers alone. Recently, the idea of deploying noncollocated sources and receivers has emerged as a promising alternative to purely passive sensor fields and to traditional sonar fields composed of collocated sources and receivers. Such a multistatic sonar network carries a number of advantages, but it also brings increased system complexity resulting from its unusual coverage patterns. In this work, we study the problem of optimally positioning active multistatic sonar sources for a point coverage application where all receivers and points of interest are fixed and stationary. Using a definite range sensor model, we formulate exact methods and approximation algorithms for this problem and compare these algorithms via computational experiments. We also examine the performance of these algorithms on a discrete approximation of a continuous area coverage problem and find that they offer a significant improvement over two types of random sensor deployment.     

潜艇线式巡逻的最佳对策研究

本文先用面积法求出线式巡逻潜艇发现目标的概率,然后对潜艇发现目标距离作了分析。在此基础上,建立了潜艇线式巡逻的矩阵对策模型,并用计算机对此模型进行求解,得到了潜艇线式巡逻的最佳对策。最后,对最佳对策作了讨论。本文建立的矩阵对策模型和求得的结果以及求解方法可为组织潜艇进行线式巡逻提供决策的科学依据。     

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。     

潜艇交流电力推进中的变频技术

采用交流电力推进是潜艇发展的方向 .交流推进主要采用变频调速 ,文中对潜艇中使用的变频技术做了比较详细地论述 ,对其发展趋势进行了展望并对其应用情况作了简单介绍 .     

双基地声呐海面散射模型及仿真

双基地声呐是近些年发展起来的探潜新技术,而由海-气界面和海面附近气泡的散射引起的海面混响是影响双基地声呐的重要因素之一,有必要对双基地海面混响展开研究.建立了双基地声呐的海面散射模型,给出了海面散射强度的明确表达式.利用计算机仿真,分析出双基地海面散射强度随频率、风速、双基地各角度等参数的变化关系.利用该模型可以明确出海面散射强度与各参数的关系.     

基于贝叶斯因子分析的声纳探测误差模型研究

声纳的探测误差模型是声纳仿真的核心技术。针对建立某型声纳探测误差模型的问题,在对大量声纳实测数据进行统计分析的基础上,提出采用贝叶斯因子分析的方法,建立声纳的探测误差模型。利用该误差模型预测误差,将预测结果应用于声纳仿真中,并与白噪声模型仿真方法进行比较。仿真结果表明,基于贝叶斯因子分析的声纳误差仿真模型可以更有效的对声纳探测误差进行建模和预测。     

基于贝叶斯混合源分离方法的声纳探测误差模型

声纳的探测误差模型是声纳仿真的核心技术。针对现有的声纳误差白噪声模型仿真逼真度低的问题,提出了基于贝叶斯混合源分离方法,建立了声纳的探测误差模型,提高了声纳误差模型的性能。与传统的白噪声仿真方法相比,基于贝叶斯混合源分离方法的声纳误差仿真模型具有较好的逼真度,可以有效地对声纳探测误差进行建模和预测。     

Monte-Carlo方法在浅海声速不确定性研究中的应用仿真

采用Monte-Carlo方法捕捉浅海中声速剖面的不确定性,模拟真实海洋环境中的声速剖面,并将模拟得到的声速剖面输入波束位移射线简正波(BDRM)声场预报模型中,得到声传播损失,再对结果进行统计分析,得到声传播损失的概率分布图,并提出用传播损失期望值作为预报值,提高了声场预报的精度.最后,利用声纳优质因子(FOM)导出声纳作用距离概率分布图,为声纳作用距离的预报提供了概率的依据.     

往返搜索发现概率仿真分析与应用

往返搜索是一种最常见的搜索样式,其搜索效能与搜索宽度、发现距离、搜索速度、突破速度等因素密切相关。在建立往返搜索行动模型的基础上,通过仿真实验得到耕耘数据,进而通过数据分析和处理得到往返搜索发现概率的经验公式。应用经验公式并结合声纳探测模型,对多搜索艇分段封锁搜索案例进行了优化研究。