机动战与反水雷

下面是未来海军在浅海投入兵力进行反水雷概念的设想。这是由海军学说条令研究院和海军陆战队作战发展指挥部协作开发的。     

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.     

收发合置情况下海底混响仿真

为了实现收发合置情况下海底混响时间序列仿真,提出了一种混合模型方法。该方法将点散射模型方法与单元散射模型方法混合使用,既能够克服单元散射模型方法中高斯分布假设带来的计算误差,又能够克服点散射模型方法计算复杂的问题。针对窄带发射信号,为了便于计算,设计了一种适用于任意采样率的基于复包络的混响信号仿真方法。最后,通过仿真试验证实了仿真方法的有效性。     

浅海混响的建模与预报

建立了独立于传播模型之外的统一的浅海混响计算模型,分别给出基于简正波理论和波束跟踪理论的模型表达式.结合仿真算例和实验数据,进行了基于这两种理论的模型计算结果比较分析和实验验证.结果表明,统一的混响计算模型有利于基于不同的传播模型进行混响强度的计算,且具有明晰的物理意义;基于简正波理论与波束跟踪理论的模型计算结果吻合,使用这两种方法都能很好地预报实验结果.     

探雷声纳作用距离预报建模与仿真

针对复杂海洋环境下探雷声纳作用距离难以有效确定的特点,研究了探雷声纳基阵的三维指向性函数,通过建立声纳三维单波束照射海底模型,仿真计算了基于实际波束指向下声纳波束域海底混响级、目标回波级和海洋环境噪声级,实现了探雷声纳作用距离的有效预报,并重点就波束指向对声纳探测性能的影响进行了仿真验证。结果表明,研究结论对于指导探雷声纳的作战使用有重要意义。     

SSK反潜潜艇：潜伏于浅海的水下幽灵

相对于SSN核动力攻击潜艇来说,SSK反潜潜艇凭借体积小,安静性好、机动性强等优点更适用于在狭窄和浅水海域实施作战。随着作战重心由深海海域转向濒海海域,美国海军将在沿海地区部署相对少量的反潜潜艇,而将作战半径大、速度快的核动力攻击潜艇部署深海海域。这应该引起我们对反潜潜艇的关注。     

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.     

浅海远程目标稳健方位估计方法性能分析

受浅海多途效应的影响,传统方位估计方法在空间谱上将出现谱峰偏离甚至分裂现象。针对这一问题,提出了一种新的浅海稳健方位估计方法。该方法将简正波模型与阵列信号模型相融合,推导出新的阵列源矢量形式,并结合矢量最优化对阵列源矢量误差施加有效约束,进而提高高分辨方位估计的稳健性。性能仿真分析表明:当存在海水跃变层深度、海水深度及声速梯度等不确定条件下,该方法均具有更高的主峰与旁瓣比以及更窄的-3dB波束宽度。     

浅海舰船地震波场仿真中的边界处理

为解决舰船地震波场数值仿真中的边界反射问题,结合浅海传播环境特征和舰船地震波激发机理,提出边界处理算法。采用交错网格有限差分法对一阶速度-应力方程进行数值离散;采用应力镜像法处理海水和空气的自由表面,采用分裂式完全匹配层法处理区域边界;将该模型应用于平行海底近场、远场以及倾斜海底的波场仿真算例中。仿真结果表明:加入边界处理后,自由表面的吸收和区域边界的反射有效减少,波场特征清晰,该算法符合浅海舰船地震波场数值仿真的边界处理要求。     

反舰导弹向浅海和陆上攻击发展

几十年来,反舰导弹开发集中在公海蓝水作战。而现在远程舰—舰导弹正强调用于浅海和对陆攻击。导弹供应商们便对反舰导弹进行改进以适应作战的新要求。本文介绍了世界主要反舰导弹的改进情况和发展趋势。