声自导鱼雷反水声对抗仿真研究

通过分析声自导鱼雷反水声对抗的目标和手段,以声诱饵为对抗对象,对三种智能型声自导鱼雷的反水声对抗能力进行了仿真研究。根据合理的评估准则,对仿真结果进行的分析表明,现有水声对抗器材对于智能型声自导鱼雷的防御效果有限。提出了水声对抗器材改进的思路,指出实施网络化水声对抗是一种可行的方案。     

基于DIS的水声对抗声学仿真系统设计

在分析了攻击武器、对抗装备、海洋声环境等水声对抗参与实体的声学特性、战技术性能及作战过程的基础上，设计了一套水声对抗声学仿真系统方案，建立了水声对抗参与实体之间的数据交互及时序控制关系，利用系统仿真、网络通信、计算机仿真及虚拟现实等技术建立了分布交互式的水声对抗声学仿真系统，利用校核、验证与确认（VV＆A）技术对建立的模型进行了充分的校验。该系统的显著特点是在声信号的层次上实现了水声对抗双方的建模与仿真，可用于水声对抗系统的研制、性能检测、效能评估和技术改进，同时也可用于水声对抗过程的模拟训练，具有广阔的应用前景。     

连续爆炸式水声干扰弹对抗仿真系统开发研究

以水下武器对抗作战为背景,设计开发了一种以连续爆炸式水声干扰弹为基础、基于声信号仿真的水声对抗仿真系统。在详细讨论了系统的模块组成及其相应仿真功能的基础上,构建出基于分布交互式体系结构的水声对抗仿真系统,特别给出了连续爆炸式水声干扰弹的声学模型与仿真模型,介绍了系统实现上的关键技术,最后以对抗某型鱼雷为例进行了仿真实验,证实了系统设计方案的可行性和有效性。仿真实例表明,该系统具有很好的实验研究功能。     

水声对抗器材对抗效果评估方法研究

为了评估水声对抗器材对抗鱼雷的作战效果,在水声对抗仿真评估系统的基础上,给出了针对水声对抗器材的对抗效果评估方法,包括评估准则、仿真试验方法等,并进行了水面舰不采用对抗措施和采用对抗措施两种情况下水声对抗器材对抗鱼雷的仿真试验,给出了试验结果。该效果评估方法对水声对抗器材及水声对抗系统的研究有着重要的参考价值。     

台湾海峡近海水声信道传递函数仿真研究

水声信道传递函数特性对水声通信系统的性能有着重要的影响。采用美国海军GDEM（generalized digital environmental model）中全球气候态月平均声速数据,基于BELLHOP射线传播模型,对台湾海峡近海北、中、南部三个站点在不同季节的声速剖面下的传递函数进行了仿真研究。仿真结果表明,台湾海峡近海浅海声信道的传递函数为锯齿状,间断出现子通带。平均子通带宽度与声速剖面和海水的深度的变化密切相关。     

水面舰水声对抗综合仿真环境研究

在水声对抗仿真研究中,由于依据声纳方程建立的声抗模型误差较大,因此可通过信号仿真及半实物仿真方法来提高模型精度,但这将为水声对抗仿真环境的构建带来较大困难。为了尽可能真实地评估水面舰水声对抗系统对抗来袭鱼雷的作战效果,建立了包括作战平台、声抗平台以及半实物平台的水面舰水声对抗综合仿真环境。本文给出了构建该综合仿真环境的解决方法,并介绍了该环境中的三个子环境的组成及作用,而后描述了本综合仿真环境的功能及运行效果。该综合仿真环境的构建,对提高评估结果的可信度以及水面舰水声对抗系统的研制和使用有着重要的意义。     

水声对抗器材反鱼雷组合使用建模仿真研究

根据空投轻型鱼雷反潜的工作过程,建立了噪声干扰器、自航式声诱饵、鱼雷、潜艇的对抗模型,讨论了一种典型的水声对抗器材反鱼雷对抗方案,在此基础上提出了一种改进的对抗方案,即采用两枚声诱饵对鱼雷进行诱骗,通过仿真,分析了第二枚声诱饵发射时机、航向和潜艇二次规避时机、航向对潜艇生存概率的影响。仿真结果表明：改进的对抗方案可大大提高对空投鱼雷的对抗效果,这为潜艇正确使用对抗器材取得好的鱼雷对抗效果提供了参考依据。     

水声对抗分布交互仿真系统的研究

以现代海战为背景，利用分布交互式仿真（DIS）和分布式多媒体数据库以及现代通信技术，构建了一个用于水下武器的性能检验、战术模拟演练的水声对抗仿真系统。针对水声对抗对系统的要求，我们重点对系统方案、系统仿真节点间的信息交互与同步和在分布式多媒体数据库技术支持下的各子系统模型的建立进行了研究。     

浅海声传播及多途信号分解

利用声传播的作用机理,使用耦合振动模拟水声传播过程,从新的角度对耦合问题以及浅海声传播进行分析,根据机电类比、拉式变换和Z变换原理,推导出了声能传播的表达式。对浅海信道中的多途声传播,使用多激励源下的声传播表达。该模型物理意义清晰、明确,便于分析浅海各条声线以及海面、海底的声学特性。然后,在此基础上对多途信号分离进行理论分析和水池实验验证。结果表明,多途信道之间的影响为线性叠加关系,相互间无调制;提出的方法能够有效分离出多途信道的各个多途分量,并估测出各个子信道的系统函数。     

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。     

基于HLA的鱼雷武器作战性能仿真技术研究

研究了系统总体结构、通用RTI接口组件和多线程等关键技术，将基于六自由度的鱼雷动力学模型和基于声学特性的水声对抗模型引入基于HLA的鱼雷武器作战仿真系统中，提高了模型的精度，分析了系统的时间性能，并给出了典型鱼雷武器系统性能评估统计的结果。本项研究为分布交互仿真技术用于武器系统研制仿真提供了新的途径。     

基于有穷状态自动机浅海声场仿真研究

提出一种用有穷状态自动机研究浅海声场的方法。应用Snell定律对单步的声线传播进行研究,分析了浅海声场内在的状态及状态转移特性,推导出浅海声场的有穷状态自动机。步长根据实验精度要求设定,仿真实验表明步长越小,精度越高,计算量越大。为了减小运算量,本征声线通过两次追踪不同步长的方法获得。数值仿真结果证明了该方法的可行性,其精度可以达10-4。该方法可望应用到光学和地震学等领域的射线传播研究中。     

一种带阶数检测的信道盲均衡算法仿真研究

传统的盲均衡算法需要预先具有均衡器阶数的先验知识,提出一种带阶数检测的信道盲均衡算法,采用进化算法结合常数模代价函数对均衡器阶数、均衡器权系数进行联合进化操作寻优,同时实现阶数、权系数估计。利用模拟浅海水声信道数据进行的仿真实验结果表明:本算法可有效避免常数模算法在低估阶数时造成的性能下降,适用于未知阶数情况下的信道盲均衡。     

基于OPNET的水声网络信道仿真研究

水声网络是实现海洋监测、数据采集以及战略通信等的重要手段,但其受水声信道特性制约严重。为此,从介绍水声信道的特性出发,采用Thorp经验公式模拟海水吸收特性,在此基础上对路径损耗进行仿真解算,并改进Wenz噪声模型使之更好地接近水声信道的特性。进而,通过改进OPNET平台内置的传播时延阶段、接收机功率阶段、背景噪声阶段设计水声信道OPNET模型,使其适合水声信道,基本实现对真实信道的近似模拟。最后,设计OPNET移动网络模型,将模拟的水声信道加进移动网络进行仿真,分析水声信道特性对网络性能的影响。     

基于不同奇对称误差估计的盲均衡算法

为了研究盲均衡算法中误差函数形式对盲均衡器性能的影响,定义并分析了不同奇对称误差函数的特点,提出了基于不同奇对称误差估计的变步长盲均衡新算法（DOSVCMA）。该算法充分利用误差函数的对称性来减小均方误差,利用变步长来加快收敛速度,在步长特性参数相同的前提下,用深海声道轴信道和双径水声信道对该算法进行了仿真研究。结果表明,用不同奇对称误差函数设计的均衡器,在收敛速度和收敛后均方误差方面的性能是不同的,但比常规的变步长盲均衡算法（VCMA）的性能优越,这一研究为提高盲均衡器性能提供了一条途径。