潜艇运动对被动声纳浮标搜索的影响

由于被动声纳浮标隐蔽持续探测,潜艇可能由于机动进入浮标探测范围,从而增加了被探测概率。首先,在分析已有模型局限性的基础上,从潜艇运动对浮标搜索影响的原理出发,建立单枚浮标新增搜索区域模型,分析了单枚浮标搜索概率的影响因素,然后建模分析了潜艇运动对浮标拦截线搜索概率的影响因素,得出了影响作用仅对浮标作用距离、间距和航向敏感的结论,并对作战使用方法提出相关建议。     

潜艇声呐的功能仿真

声呐是潜艇重要的探测设备。该文在分析声呐工作原理的基础上,结合主被动声呐方程求解了潜艇声呐的作用距离和有利工作深度,给出了潜艇声呐显示功能仿真原理和实现结果。     

Alpha稳定分布混响建模及信号检测

研究了基于对称Alpha稳定分布的浅海环境下混响及噪声的建模问题.分析了浅海环境下混响形成过程及其非高斯特性,采用对称Alpha稳定分布理论对其进行了建模,并从声呐接收端的混响瞬时值以及包络的概率密度分布与Alpha稳定分布的匹配程度验证了模型的有效性.研究了基于对称Alpha稳定分布模型的混响噪声背景下的目标信号检测方法.提出了三种检测方法并进行了仿真测试,通过检测性能及模型的精确性分析了三种方法的优缺点,验证了建模精度对检测性能的影响.     

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。     

运动声呐海底混响建模及仿真研究

在水平不变海洋声道中,基于声源和接收器运动情况下窄带脉冲声传播表达式,导出了收发合置声呐在水平运动情况下的海底混响信号模型.针对模型仿真,提出了一种基于距离-方位角单元结构的混响时间序列仿真方法,该方法能够有效解决时延一多普勒单元内不同模态简正波相关散射系数难以表达的问题,并且实现了任意单元的时延一多普勒间隔小于额定分辨率.仿真结果的功率谱及概率密度分布情况显示了建模及仿真方法的有效性.     

收发深度变化对浅海混响的影响研究*

海洋中,由于种种原因可能造成声呐发射深度或接收深度发生变化,针对这一问题,研究了水听器的晃动给混响强度带来的影响.在波束位移射线简正波理论的基础上推导了浅海混响模型,仿真比较了负跃层浅海情况发射深度或接收深度上下变化1m时(小幅度变化)的混响衰减曲线,结果表明发射深度或接收深度上下变化Im时对混响衰减曲线的影响不大.可以认为水听器小幅度晃动时浅海混响相对于声源深度及接收深度是稳定的.     

远程预警声呐发现目标后的机动原则

鉴于经典的载体优化理论对装备舷侧阵声呐的潜艇的局限性,讨论了装备舷侧阵远程预警声呐的潜艇发现目标后的机动问题.在分析经典的载体优化机动理论的使用条件和特点的前提下,借鉴美国潜艇拖曳阵远程预警声呐发现目标后的战术机动思想,提出了装备舷侧阵声呐的潜艇发现目标后可以采取与初始发现方位线相垂直的倒"U"字机动策略及具体的细节.该机动方法理论上成立,但具体参数的确定还需要经过计算机仿真和海上实践的检验.同时认为战术理论的发展与装备技术水平的发展紧密相关.     

航空探潜利器——吊放声呐与声呐浮标

正在浩瀚无际的海洋中,航空母舰的存在如同一座劈波斩浪的移动城堡,而城堡的守卫就是水面编队驱护舰、水下潜艇、空中反潜飞机以及水下声呐预警系统。它们将航母团团围住,形成了一个"舰机合一,攻防兼备"的海上作战平台。潜艇是为数不多的可能威胁航空母舰的水下航行器,因而反潜是水面编队的主要任务。在搜索潜艇的过程中,驱护舰首当其冲,采用主动声呐发射     

美国海军“白鱼”号反潜核潜艇

美国在1957财政年度计划中打算建造6艘攻击型核潜艇,而最初计划这6艘攻击型核潜艇全都是“鲣鱼”级。但是,由于当时美国核潜艇建造能力有限,无法应付大量核潜艇的建造,只好把第6艘的完工日期向后拖延。这种情况反倒使得美国海军腾出了比较多的时间来考虑对“鲣鱼”级核潜艇的设计进行一定程度的改进。对“鲣鱼”级核潜艇进行改进的首要目标是加大艇的下潜深度,并在艇上装备一种新型声呐系统。这种新型声呐系统包括圆柱形主动声呐基阵和被动保角声呐,更加适于装备在水滴形潜艇上。美国海军期望新型声呐的探测距离能够达到海底多次反射距离或者海面多次反射距离(当时估计该距离大约为45700米),但是小于会聚区距离(约为63980     

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。     

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。     

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。     

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。     

双通道短时互谱法的潜艇目标尺度识别

阐述了双通道短时互谱法的基本理论,分析了目标方位走向,提出了利用体目标回波的空间方位分布信息识别水下目标尺度的方法。最后采用潜艇目标亮点模型,通过计算机仿真给出了目标方位走向拟合示意图,给出了在不同攻击阵位的条件下,鱼雷对潜艇目标进行尺度识别的估计值和估计方差并进行了相应的分析,确定了最有利于目标识别的攻击弦角。     

基于可变权重模糊集的搜索方案模糊决策模型

运用模糊决策理论,研究了反潜巡逻机在执行反潜任务时,从多种搜潜手段及其组合中选择合理的搜潜方案的决策模型,特别是针对声纳浮标为消耗性器材的特点,引入了基于AHP方法思想的、与声纳浮标存有量有关的可变因素权重模糊集向量,通过计算和判断各种备选方案与理想方案之间的模糊距离,建立了针对不同航行状态潜艇的搜索行动方案优选模型,最后给出了决策算例,验证了模糊决策模型的合理性,可应用于反潜巡逻机作战指挥的计算机辅助决策.     

收发深度变化对浅海混响的影响研究

海洋中,由于种种原因可能造成声呐发射深度或接收深度发生变化,针对这一问题,研究了水听器的晃动给混响强度带来的影响。在波束位移射线简正波理论的基础上推导了浅海混响模型,仿真比较了负跃层浅海情况发射深度或接收深度上下变化1m时（小幅度变化）的混响衰减曲线,结果表明发射深度或接收深度上下变化1m时对混响衰减曲线的影响不大。可以认为水听器小幅度晃动时浅海混响相对于声源深度及接收深度是稳定的。     

声纳浮标网络节点GPS信息的无冲突共享协议

节点位置信息对声纳浮标网络的建立具有十分重要的意义,利用它可以完成节点身份划分、路由建立等工作.鉴于传统GPS广播方式的低效性,提出了一种GPS共享协议,并利用网络仿真软件OPNET仿真证明:该协议能够以无冲突方式快速实现网络节点GPS信息的共享和拓扑结构的自辨识.同时,针对GPS所固有的定位偏差问题,提出了一种网络节点GPS求精算法,OPNET仿真证明:该算法可提高对网络整体拓扑结构的把握精度.     

航空兵干扰声纳浮标与反潜飞机通信的方法与效能研究

为了提高潜艇规避声纳浮标搜索的能力,提出了航空兵以压制方式干扰声纳浮标与载机之间通信的思路与需求,基于有效压制区分析结论研究了干扰兵力的配置问题,建立了干扰效能评估模型,得到了干扰机与反潜飞机、声纳浮标应当保持的位置关系等增强干扰效果的结论。所得结论表明,为增强干扰效果,干扰机应与反潜飞机、声纳浮标保持在一条直线上,并与反潜飞机保持同步运动状态;在同一干通比下,干扰机与声纳浮标间的距离越小越好;在同一距离下,干通比越大越好。该结论可为航空兵以压制干扰方式支援潜艇摆脱反潜航空兵声纳浮标搜索与跟踪提供理论支撑。