综合声纳仿真软件VVA技术应用研究

针对潜艇指控算法研究对综合声纳仿真软件提出的逼真度要求,本研究采用VV&A的技术方法对软件循序进行了校验工作：首先对软件按功能模块进行功能校核;接着依据设备工作流程对声纳仿真模型进行验证;最后构建联机测试系统,输入实测海试数据对输出的仿真误差和海试误差进行统计分析,并在此过程中发现、定位和修改了一些不足之处。验证结果证明仿真软件满足设备各项战技指标要求,且符合实测海试数据特性,能够满足潜艇指控算法研制的需求。     

基于海试数据的纯方位声纳误差仿真方法研究

在某型声纳海试数据的基础上,利用Kolmogorov-Smirnov统计分布检测方法揭示真实环境下某型声纳误差分布规律,分别采用基于决策树与基于贝叶斯因子分析的方法对声纳方位误差进行仿真,与传统的白噪声误差仿真方法进行了比较,研究结果表明,两种方法可有效地对声纳方位误差进行建模和预测,提高其仿真逼真度。     

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。     

基于方位量测的舰艇对潜定位技术研究

结合舰艇拖曳线列阵声纳实际搜潜装备,利用舰载线列阵声纳测得的潜艇目标方位信息,建立了基于方位量测的舰艇对潜艇目标定位的数学模型,给出求解潜艇运动参数的定位算法,并对定位误差进行了分析,在定位模型及算法的基础上,仿真研究了潜艇与舰艇之间的初始距离、舰艇测得潜艇目标初始方位角、潜艇航向等因素对定位性能的影响,给出仿真结果并进行了分析,该结果对于指导实际反潜具有一定的实用价值。     

基于神经网络模糊融合技术的潜艇声纳目标识别系统

将神经网络和属性层模糊数据融合技术应用于潜艇水下目标识别是解决潜艇声纳目标识别问题的有效途径。本文建立了声纳目标识别系统的结构模型和算法模型,设计了一个基于神经网络属性层模糊数据融合的目标识别系统,研究了将噪声信号功率谱和双谱用于目标识别,并进行了仿真,验证了该系统的可行性和有效性。     

基于方位量测的舰艇对潜定位技术研究*

结合舰艇拖曳线列阵声纳实际搜潜装备,利用舰载线列阵声纳测得的潜艇目标方位信息,建立了基于方位量测的舰艇对潜艇目标定位的数学模型,给出求解潜艇运动参数的定位算法,并对定位误差进行了分析,在定位模型及算法的基础上,仿真研究了潜艇与舰艇之间的初始距离、舰艇测得潜艇目标初始方位角、潜艇航向等因素对定位性能的影响,给出仿真结果并进行了分析,该结果对于指导实际反潜具有一定的实用价值.     

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。     

航空吊放声纳主动方式暴露距离研究

航空吊放声纳是反潜作战主要搜潜设备之一,其主动工作方式暴露范围也是搜潜战术运用的重要参数。基于均方声压声纳方程修正了相关参数,得到了声能声纳方程各项参数定义,结合高斯束射线Bellhop模型,研究了吊放声纳主动方式暴露距离估算方法,针对潜艇两种声纳类型工作特性,进行了仿真和分析。仿真结果表明,在潜艇侦察声纳工作时,吊放声纳主动方式暴露距离明显加大。     

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。     

声纳特征信息在潜艇信息综合处理中的应用研究

提出将声纳目标特征信息引入潜艇指控信息综合处理架构,通过分析声纳目标波束域信息特性及存在形式,提出了波束域特征辅助的信息融合、基于波束域信息中线谱、干涉结构的目标运动要素解算等技术,并通过实验室仿真计算和海上试验验证了算法的效能,解决了断续目标航迹融合、本艇不机动情况下的目标运动要素解算等问题,提高了多目标关联判断正确率,缩短了解算收敛时间,具备较强的工程可实现性。     

一种基于模拟退火算法的雷达杂波仿真方法

分析了目前常用的杂波建模方法,阐述了最大熵分布的重要作用,提出了一种杂波幅度的统计建模方法,通过提取实测杂波数据的中心矩来对杂波幅度的随机特性进行描述,并通过模拟退火算法对杂波数据进行仿真。最后利用McMaster大学IPIX雷达的一组实测海杂波数据对算法进行了验证,结果表明,仿真数据与实测数据的最大熵分布具有很高的拟合程度。     

潜艇闭环消磁中外部空间的磁场推算

利用实时测量的内部磁场值准确推算出外部空间目标磁场值是潜艇实现闭环消磁要解决的关键技术之一。通过虚拟磁源法,得到了表征潜艇内外空间磁场变化量之间关系的表达式。对利用积分方程法模拟得到的潜艇模型内外空间磁场进行了仿真实验,实验结果表明:用内部数据推算得到的外部空间磁场与仿真数据几乎完全吻合。在实验室用潜艇模型进行了验证实验,推算数据与实测数据依然吻合,相对均方根误差最大为6.5%,该方法可用于潜艇闭环消磁中外部空间磁场推算。     

潜艇指控系统信息融合原理与算法

本文从潜艇传感器配置及量测特性出发,研究了潜艇指控系统信息融合的体系结构,在介绍被动测距站、拖曳线列阵多阵目标运动分析的基础上,连同噪音测向站和侦察声纳多目标航迹的处理一起,我们重点研究了潜艇各传感信息融合算法。     

基于滑移网格的潜艇旋臂试验数值模拟?

潜艇水动力系数对潜艇操纵性研究具有重要意义。为了获取较高精度的潜艇旋转导数,以分区结构化网格为基础,采用基于固定坐标系的滑移网格方法,对SUBOFF潜艇进行旋臂试验数值仿真。并对比两种不同的湍流模型下仿真结果,误差均在8％以内,满足工程要求,验证了方法的可行性。     

基于潜艇指控系统的软件模块化研究

针对目前潜艇装备软件的现状,结合工程实践,运用软件模块化思想,提出了基于构件的潜艇指控系统软件开发模型和层次化的潜艇指控系统软件体系结构,并在此基础之上,对潜艇指控系统软件进行了模块化研究,给出了潜艇指控系统软件模块框架。实践表明,该设计方法实现了软件与其他系统的集成,提高了软件的质量与可靠性。     

助飞鱼雷攻潜时两种引导定位方法误差分析

水面舰艇使用助飞鱼雷攻潜时,可以利用舰载声纳系统或舰载直升机吊放声纳系统分别对目标潜艇进行定位并引导舰艇攻击潜艇,本文建立了这两种目标定位方法的散布误差模型,并在仿真计算的基础上,比较分析了两种定位引导方法目标散布误差的优劣,为助飞鱼雷攻潜指挥决策提供了依据,对提高助飞鱼雷作战效能具有指导意义。     

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。     

工程可实现的多接收阵SAS精确逐点成像算法

为了解决传统基于截断插值方式的多接收阵合成孔径声纳逐点成像算法所导致的插值误差和图像相位信息畸变的问题,根据时延和频移的对应关系,提出了一种基于频移的逐点成像算法。该方法针对图像中的每一个像素,通过频移对其考虑"停-走-停"影响的精确时延史进行校正,从而将理论上精确的逐点成像算法拓展到实际工程应用中。通过仿真实验和实测数据对所提方法的有效性进行了验证,结果表明:相对传统基于截断方式的逐点成像方法,该方法可以避免插值误差,有利于后期干涉信号的处理。     

潜艇指控系统微诊断软件模拟方法及实现

对某型潜艇指控系统微诊断模块硬件电路进行了充分研究,以此为基础,全面深入地分析了其指令结构、类型和程序结构流程。在分析理解其系统指令位信息和指令类型的前提下,利用W indow s操作系统,采用面向对象编程技术,将整个诊断过程用高级语言进行仿真模拟,并对仿真的正确性进行了实物对照和半实物测试验证。通过对微诊断软件模块进行的计算机模拟,更容易验证理论分析的正确性,对指控系统微诊断系统的设计有很大的帮助和借鉴。     

累积和检验算法应用于主动声纳检测时的性能

研究了一种基于瞬态信号检测的累积和序贯检测器,其检验统计量由归一化匹配滤波器输出决定,受到声纳方程估算的信噪比影响.从理论上分析了该算法的虚警和检测性能,并和归一化匹配滤波器作了比较.海试数据的验证结果表明,该算法检测性能优于归一化匹配滤波器,并且对混响有较好的抑制作用.