反舰导弹对岛礁区目标的搜捕概率研究

针对打击岛礁区目标时反舰导弹搜捕概率计算问题,通过分析末制导雷达实际搜索过程和捕获条件,构建了目标选择规则,建立了岛礁影响下的反舰导弹搜捕概率计算模型,给出了综合距离、方位、分辨率和目标选择的搜捕判据,并依据概率分布函数,研究了反舰导弹自控终点散布、水面舰艇机动模型及其对搜捕概率的影响。最后仿真分析了目指坐标位于岛礁四周不同位置、搜索扇面变化对搜捕概率的影响。结果显示,水面舰艇靠近岛礁、或位于岛礁后方长条形区域内时,搜捕概率越低;位于岛礁前方即使距离较近时搜捕概率也较高;距岛礁较近时,较小的搜索扇面更优。     

基于搜索论的远程反舰导弹搜捕概率建模方法

针对传统捕捉概率模型难以满足远程反舰导弹机动搜捕概率建模计算的问题,提出利用搜索论进行导弹机动搜捕概率计算的建模方法。该方法根据目标机动规律建立其分布概率密度函数,并依据末制导雷达发现目标概率的"倒四次方律"及弹目相对运动轨迹,构建其探测函数,通过求取两者之积的积分实现搜捕概率计算。计算结果显示:若远程反舰导弹不采取机动搜捕策略,目标指示误差增加1km时搜捕概率降低0.47,目标速度增加10节时搜捕概率降低0.3,末制导雷达搜索半径减小50%时搜捕概率降低0.3;若采取平行搜捕策略,上述因素对其影响大幅下降。可见,该方法综合考虑了目标机动规律、传感器探测规律、导弹搜捕策略,可实现远程反舰导弹机动搜捕概率的解算。     

鱼雷扩展偏螺旋机动搜索弹道设计

潜艇使用鱼雷对位置散布目标实施攻击时,总期望鱼雷能够通过机动搜索覆盖目标位置散布区域,提高发现概率.扩展螺旋弹道环绕的中心点是固定的,对机动目标的搜索效果不理想.扩展偏螺旋机动搜索弹道克服了扩展螺旋弹道的缺点,使其能够围绕具有一定速度的目标散布区域实施相对弹道为扩展螺旋的机动搜索,较好地覆盖目标散布概率密度较高的区域,明显提高发现目标概率.     

舰艇规避敌反舰导弹袭击最佳机动航向的仿真分析

利用舰艇机动和反舰导弹搜索目标的原理,建立并仿真了规避反舰导弹机动航向的数学模型;得到了不同条件下舰艇规避敌反舰导弹的最佳机动航向和有价值的结论.     

基于搜索论的反舰导弹机动搜捕策略建模方法

针对概略射击条件下反舰导弹机动搜索目标策略优化选择的需求,采用搜索论的基本理论对反舰导弹机动搜捕策略问题进行了研究,建立了反舰导弹随机搜索策略、平行搜索策略和螺旋搜索策略搜捕概率计算模型,并进行了仿真计算。仿真结果表明:在已知目标概略位置的条件下,反舰导弹假若采取螺旋式搜索策略,能以较高的概率快速捕捉目标。     

目标散布下反舰导弹捕捉概率的计算

分析了反舰导弹在攻击海上目标时,由于测量误差的存在,从而造成目标真实位置散布的情况,并给出了求目标散布区域的计算方法;同时根据导弹末制导雷达搜捕目标的原理,提出了目标散布时导弹对目标的捕捉概率的大小计算方法,探讨了其战术意义,并给出了算例分析.     

反舰导弹末制导雷达搜捕方式确定模型

当反舰导弹到达航路规划终点时,由于实际位置与理论位置具有一定误差,导弹与各个目标的相对位置关系难以确定,增大了导弹发射前装订末制导雷达搜捕方案的难度。因此,建立了一种针对反舰导弹末制导雷达搜捕方式确定模型。整个模型在大地坐标中推演,并避免了传统计算模型中蒙特卡罗法带来的多样本大数据的计算,因此该算法的实用性与计算效率得到提高。建立模型时需要根据导弹末制导开机点误差散布参数与导弹同目标的相对位置关系构建战场参数模型;其次,根据导弹理论开机点、误差散布圆、目标位置信息与雷达搜捕模式信息,直接判断该理论开机点处开机时,导弹捕捉到预定目标的概率是否符合战术要求,从而达到为某个理论开机点选择合适末制导雷达搜捕方式的目的。仿真结果验证了该模型的有效性。     

潜射巡航导弹现在点攻击捕获概率计算

由于潜艇探测设备所获得的目标方位和距离信息存在误差,造成目标初始位置在一定的区域内存在散布情况,分析了潜射导弹在攻击水面舰艇时目标的散布情况,给出了目标散布区域的表示方法,根据巡航导弹搜捕目标的原理,给出导弹捕获散布目标的概率计算模型,并进一步探讨导弹齐射对散布目标的捕获情况,可为海战中导弹攻击方式的选择和导弹优化使用提供辅助决策.     

潜艇在水面目标位置散布概率密度的计算方法

潜艇声纳在较远距离上发现水面目标时,探测和解算的目标运动要素具有较大的误差.利用泰勒公式,将目标位置计算公式进行简化处理,结合概率论的相关理论,求解目标位置散布概率密度.针对典型战术态势,计算不同时刻目标位置散布概率密度,绘制概率密度图,与目标位置散布仿真图进行对比.     

高速机动反舰导弹对舰艇编队的威胁估计研究

威胁估计是一个高度复杂、不确定性事件的推理过程.针对以目标特征为参数计算高速机动反舰导弹对编队的威胁值出现振荡而影响威胁排序的问题,首先运用自组织映射神经网络(SOM)提取高速机动反舰导弹的某些重要特征,其次融合提取的特征计算反舰导弹的航向,然后根据航向计算得到反舰导弹稳定的飞临时间和航路捷径,最后在分析影响威胁估计因素的基础上,运用模糊动态贝叶斯网络进行推理得到威胁值,再结合舰艇的价值系数便可计算得到稳定的威胁排序.仿真结果表明,该方法可以有效解决高速机动反舰导弹的威胁估计问题.     

基于纯方位理论的运动舰船长度测量方法

获得运动舰船的船体长度对于航海避碰和目标识别具有重要的参考价值。然而,由于诸多因素的限制,现有视觉技术难以精确测量。为此,引入了纯方位目标运动分析理论结合双目视觉技术实现对运动舰船长度的测量。首先就所研究问题建立运动模型,推导了基于目标舰船方位、距离参数的舰船长度测量方法,针对该方法测量误差大的问题提出了基于航向、距离、方位的舰船长度测量方法。目标航向无法直接获取,为此引入基于纯方位理论的目标航向视觉估计方法,并进行了仿真验证。最后对两种舰船长度测量模型的误差进行了仿真比较分析,结果表明采用本文提出的"距离航向"法,当观测点位于目标舰船正横左右范围内时误差可以控制在10%内,"方位距离"法误差更小,适用的舷角范围更大。     

基于加权MHD的反舰导弹预定目标选择方法

平均Hausdorff距离(MHD)方法基于编队的整体形状进行匹配来寻找对应点,因此,不像距离选择区法和扩展搜索图选择法那样受导弹自控段的导航误差和目标机动散布的影响。为了进一步提高反舰导弹的目标选择能力,考虑所匹配点集不同区域对Hausdorff距离函数的贡献程度不一样,提出了加权MHD(WMHD)来研究编队预定目标选择问题。首先通过刚体变换方法将火控雷达和末制导雷达探测到的编队点集进行位置匹配,然后利用WMHD方法获取其最优变换位置,最后据此最优变换位置预测预定选择目标在末制导雷达开机的位置。通过仿真实验表明其具有较强对抗冲淡干扰和形状扭曲失真的能力,且性能明显优于MHD方法。     

超视距反舰导弹射击方式优化选择

射击方式的选择是反舰导弹作战使用的重要内容。在超视距作战需求的牵引下,传统视距反舰导弹的射击方式受到了巨大挑战。为优化选择超视距反舰导弹的射击方式,建立了两种常用射击方式的导弹捕捉概率模型和目标机动模型,给出一种典型条件不同目标机动航向的导弹捕捉概率,结果表明采用有前置量方式射击无法有效提高超视距导弹的捕捉概率,甚至在某些典型条件下还低于无前置量方式射击的捕捉概率,指出无前置方式是超视距反舰导弹射击的优选方式。     

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。     

基于解距离的纯方位观测器最优机动轨迹

目标距离是潜艇进行作战决策和武器使用时考虑的一个重要参数。为了在纯方位观测条件下快速解算目标距离,提出了一种新的几何算法,即利用假想方位与观测器测量方位的几何关系,通过解平面三角形获得目标距离的解析解。对距离误差进行了分析,提出降低距离估计误差的观测器最优机动方案,并求得观测器等速运动时最优机动航向的解析表达式。进一步提出了一种工程简化的次优机动方案,并求得其解析解。所提出的解距离方法和最优机动方案具有理论和工程应用意义。     

舰艇队形识别目标选择算法

根据反舰导弹自控终点散布、末制导雷达方位探测误差、舰艇队形和散布,推导建立了正态判据总体的均值向量和协方差矩阵,并描述了如何应用马氏距离判别法和判据总体从舰艇编队中识别选择出所装订目标的算法流程。对算例的仿真结果表明队形识别目标选择算法优于传统目标选择算法。     

雷达与红外制导反舰导弹协同攻击岛礁区目标

研究了雷达与红外制导反舰导弹协同攻击岛礁区目标的攻击阵位和攻击方向问题。分析了岛礁区环境对反舰导弹作战的影响。根据目标与岛礁的空间位置关系,结合反舰导弹单个航路点航路规划简化模型,建立了反舰导弹可选攻击阵位模型,以及雷达和红外制导反舰导弹可行攻击角范围的计算模型。该方法为雷达和红外制导反舰导弹协同攻击岛礁区目标的攻击阵位、方向选择提供了理论依据。     

鱼雷最大航向估计在反鱼雷中的应用

在悬浮式深弹反鱼雷时,若只能根据声纳兵的经验估计鱼雷距离,如何正确估计鱼雷航向角范围就成为正确布放悬浮式深弹的关键.从直航雷的相遇三角形和尾流鱼雷命中目标条件出发,推导出鱼雷相对舰艇的正常提前角,从而确定鱼雷在被发现点的最大航向角范围,为正确投放悬浮式深弹提供了理论依据.     

一种新的机动目标模型及其自适应跟踪算法

针对机动目标跟踪问题,在截断正态概率密度模型的基础上,通过目标机动状况与相邻采样时刻间位置估计量变化之间的函数关系实现噪声方差自适应调整,提出了一种新的自适应滤波算法——基于截断正态概率密度模型修正的自适应滤波算法。计算机仿真结果表明,该算法在跟踪机动目标时,具有良好的跟踪性能,并极大地改善了跟踪非机动目标的能力。     

反舰导弹“双一”攻击最大攻击角计算方法

针对反舰导弹"双一"攻击作战中航路攻击角的制订缺乏定量依据、飞行航路中转弯角影响考虑不足等问题,研究最大攻击角计算方法。从反舰导弹飞行航路的航路点数量、转弯角、航路点间距、航程等方面对约束条件进行建模;提出了以攻击角最大、航程最短为目标函数的双目标规划方法;分析了航路点间距、航路点转弯角之间的关系。最后仿真计算了航路点数量确定与变化两种情况下的最大攻击角。结果表明:随着航路点数量的增加,反舰导弹最大攻击角迅速增大,但对反舰导弹的航程提出了更高要求;若过度追求大攻击角,将难以发挥反舰导弹的射程优势。