基于直升机声纳探测的潜艇被发现概率仿真

以往基于反潜直升机声纳探测的潜艇被发现概率计算过于简单,而实际上潜艇被发现概率还与包括潜艇自身辐射噪声强度、海洋环境,海面风力、其它船只在内的等多项因素有关.对传统已有的基于反潜直升机声纳探测的潜艇被发现概率算法,用较完善的水声探测模型进行了修正,将潜艇宽带噪声和窄带噪声分开考虑,分别给出了两种不同噪声下被发现概率算法.通过仿真着重研究了潜艇辐射噪声级、辐射噪声频率和海面风力的影响,可为潜艇作战研究提供参考.     

潜艇规避对主动声纳浮标作战效能影响研究

根据主动声纳浮标搜潜的工作过程,对潜艇规避对主动声纳浮标作战效能的影响进行了研究。建立了主动声纳浮标的数学检测模型。利用平滑平均声场理论推导了潜艇深度变化后浮标的探测范围,从检测概率和探测距离两个方面研究了潜艇采用不同规避航向、航深、以及海况对浮标作战效能的影响。仿真结果表明:在一定条件下,潜艇采用合适的规避策略,会显著降低主动声纳浮标的作战效能。     

声纳浮标与磁探联合搜潜仿真研究

在声纳浮标和磁探搜潜原理的基础上,建立了在被动全向声纳浮标探测到潜艇目标的条件下,利用磁探仪对潜艇进行定位的相关数学模型,仿真分析了声纳浮标作用范围、磁探仪高度、潜艇下潜深度等因素对搜潜概率及搜潜效率的影响,获得了有益的效果.     

主动声纳探测距离预报仿真研究

声纳探测距离受水文条件的影响是很大的，如声速梯度、海况、海底底质等。文中研究主动声纳探测距离预报技术，以声纳方程作为主动声纳探测距离预报的理论依据，首先对海洋声学环境建立数学模型，仿真计算出与声纳探测距离预报有关的几个参数：传播损失、混响级、潜艇目标强度，最后结合声纳的性能参数，预报出在不同海域水文条件下的探测距离。利用文中的方法对某型主动声纳探测距离进行预报。在不同水文条件下探测距离预报误差不大于10％。该项内容研究对于反潜战具有重大的意义。     

基于粒子群的反鱼雷算法设计与仿真

在潜艇遭遇鱼雷攻击进行机动规避的过程中,针对潜艇防御鱼雷时水声对抗器材的优化配置问题,研究了一种典型的反鱼雷对抗策略,并建立了对抗过程中相关实体的运动及水声探测模型,在此基础上将粒子群算法用于对抗过程中四个决策变量的智能整定,对使用水声对抗器材与潜艇的规避有机结合的对抗策略进行合理优化,结合蒙特卡洛法对算法进行设计和仿真。通过比较,采用粒子群算法的反鱼雷对抗策略可以提高潜艇的生存概率,对研究水下作战中潜艇防御鱼雷具有实际的参考意义。     

一种舰机联合反对抗的方法研究

水声对抗与反对抗的结果直接影响着海战中敌对双方所处的态势,应用双基地声纳系统进行水声反对抗较传统的单基地声纳具有一定的优势.在双基地抗干扰方程的基础上,分析了目标使用噪声干扰器进行水声对抗时,对双基地声纳接收基地的干扰程度.以舰、机联合双基地为例,计算接收基地处于敌潜艇不同方位上时,噪声干扰器对其的最小干扰距离,绘出有效阵位选择区,并将其与吊放声纳被动搜索时的情况进行比较,直观给出了舰、机联合双基地反对抗应用效果优于吊放单基被动反对抗的结论.     

主动全向声纳浮标跟踪潜艇优化布放方法

主动全向声纳浮标适合跟踪安静型潜艇,由于目标针对性机动规避和浮标探测距离短,使得浮标消耗量大。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;然后结合目标的一般规避措施和水下目标跟踪技术,提出了用主动全向声纳浮标跟踪潜艇的优化布放方法;最后仿真计算了该方法的跟踪性能及浮标消耗量。仿真结果表明该优化布放方法可行。     

基于先验目标航向的吊放声纳应召搜潜建模与仿真研究

针对已知目标的大概航向,需在有限范围内确定目标存在区的情况下,建立了利用吊放声纳的扇形和弧形应召搜潜模型、潜艇运动模型、搜潜概率模型,仿真分析了潜艇初始航向、吊放声纳间距、搜索样式等因素对应召搜索概率的影响.结果表明,初始航向角度的变化对弧形和扇形的应召搜索概率影响较小;不同潜艇运动模型中,吊放声纳间距的变化对弧形和扇形的应召搜索概率影响较大.     

潜艇利用"迪卡斯"声纳浮标盲区规避跟踪仿真研究

"迪卡斯"声纳浮标阵可用于跟踪、定位和识别水下潜艇,对潜艇的行动构成了较大威胁,但"迪卡斯"声纳阵存在探潜盲区,潜艇可利用其进行规避,以摆脱反潜飞机的跟踪.探讨了"迪卡斯"声纳浮标的探潜盲区及跟踪阵形,建立了声纳浮标阵跟踪潜艇的概率模型,根据该模型进行了理论计算并详细分析了潜艇利用盲区规避的可行性,在此基础上进行了大量模拟,得出了潜艇在不同条件下的规避航向和行动方法.     

对潜的吊放声纳应召搜索技术仿真研究

通过建立反潜机的方形、扇形和螺旋线形应召搜索模型,分析讨论了潜艇航速和航向的变化对吊放声纳搜索概率的影响,并进行了仿真比较.结果表明,随着潜艇航速、航向角度的增加,吊放声纳搜索概率不断下降,且航速、航向变化对螺旋线形搜索的搜潜概率影响要小于方形搜索和扇形搜索.同时也表明潜艇以远离当前吊放点为规避航向且全速规避时会明显降低吊放声纳的搜索概率,这对潜艇规避对抗吊放声纳搜索具有实际的指导意义.     

探潜技术的新进展

水下威胁的增长和海洋环境的复杂性为探潜技术的提高创造了机会,然而仅改进一下已往的老技术是不行的,单项技术的突破将不能满足先进声纳系统的要求,只有综合采用神经计算机、先进信号处理机、各种新颖算法以及拖曳线列阵声纳才能迎击现代反潜战的挑战。     

直升机使用吊声应召反潜兵力需求仿真

针对多机协同反潜中直升机兵力需求计算这一课题,依据反潜直升机搜潜的实际过程,以应召反潜中扩展方形搜索为例,在分析影响直升机兵力需求的四个主要因素的基础上,结合搜潜概率的计算,建立了应召反潜兵力需求的仿真模型。最后通过仿真计算得出,扩展方形搜潜时,反潜直升机数量不宜超过3架;当满足一定条件时,单机就能胜任搜潜任务。     

航空搜潜装备搜潜范围建模与仿真研究

根据航空搜潜装备的特点，结合主／被动声呐方程、潜艇目标强度、潜艇目标辐射噪声特征、搜潜装备性能、浅海传播损失模型、海洋环境特点等，建立了单基地条件下搜潜装备搜潜范围的数学模型，并以海洋环境噪声的变化为条件，仿真分析了搜潜装备有效搜潜半径随海洋噪声的变化情况。通过本文的研究，可以根据海洋环境等变化，确定出搜潜装备的搜潜范围变化情况，为航空搜潜训练提供了理论依据。     

噪声干扰器对抗主动声纳有效干扰压制区计算方法

根据干扰器对抗主动声纳的机理和水声干扰方程,针对干扰器与舰艇目标在同一位置和不在同一位置两种配置,分别提出了干扰器有效干扰压制区域的计算方法,其中第二种配置下包括了声纳波束主瓣对准目标和主瓣对准干扰器这两种情况。以对抗平面阵声纳为例,给出了特定态势下主动声纳波束主瓣和旁瓣受干扰情况下的有效干扰压制区域。仿真结果表明,有效干扰压制区域的大小与噪声干扰器和声纳的性能以及对抗态势等因素有关,声纳波束主瓣受干扰时有效干扰压制区域较大,效果较好。     

多基地声纳定位误差最小的模板法

研究了基于定位误差最小化的多基地声纳接收基地配置方法。根据定位误差的几何分布情况,提出了配置多基地声纳的“模板法”。“模板法”利用已布设网络提供的目标距离信息和新增接收基地的测量误差信息,对“定位精度几何扩散因子”的几何分布图进行特征提取,得到“模板”。将“模板”与真实的声纳环境匹配,可确定新增接收基地的布放位置。仿真分析说明,该方法可解决攻击模式下目标的更准确定位问题,运算量小,实时性高。     

基于多普勒频移的双基地声纳目标速度测量

针对单基地声纳仅可获得目标的径向速度以及双基地声纳有大量冗余信息的问题,提出利用单/双基地复合工作的声纳系统求解目标二维速度矢量（速度大小、航向）的方法。为了获得目标的二维速度矢量,在双基地声纳系统中,分析了双基地声纳多普勒频移的特性,并与单基地作了比较;结合单、双基地所获得的多普勒频移特性信息,给出了目标二维速度矢量的两种计算方法;并对目标速度测量误差进行了分析。结果表明,采用单/双基地复合工作的声纳系统,可以完成目标二维速度矢量的测量,而测量误差则与系统的频移分辨力及目标与收、发基地间的相对位置有关。     

基于灰度分布模型的声呐图像目标检测算法

针对声呐图像目标检测问题,提出了一种基于声呐灰度图像像素点的灰度分布模型的目标检测快速算法。该算法利用图像中各像素点处滑动窗内像素点的灰度分布模型的参数和拟合误差为特征量,构造声呐图像的特征图,并采用自适应阈值算法进行目标特征区域检测处理。最后将该算法的检测结果同分形特征以及扩展分形特征检测结果进行了比较分析。仿真结果表明该算法具有实时性好、准确度高的特点,并且可有效地克服背景中演示等自然景物的影响,实现人造目标的准确提取。     

基于先验目标分布的磁探仪应召搜潜范围分析

根据磁探仪应召搜潜的特点,运用概率论和最优搜索理论对磁探仪应召搜潜的搜索半径进行研究。在建立目标初始位置的散布模型和目标航速航向模型的基础上,推导出磁探仪执行应召搜索时的搜潜概率解析模型,确定了搜索概率最大时的圆周搜索半径,建立了反潜巡逻机利用磁探仪执行应召搜潜时的航路模型。在不同条件下,利用解析模型计算得到的搜索概率与蒙特卡罗仿真结果基本一致;与传统的应召搜索方法相比,改进后的搜索方法能使搜潜效能得到明显提高。