目标运动要素解算质量评价体系构建与评估

水面舰艇反潜作战过程中,目标跟踪是其重要组成部分。目标跟踪过程中通过目标运动要素解算得到目标四要素信息,并通过解算结果计算命中概率。目标运动要素的解算结果受战场情况、探测方式以及解算模型等多方面因素影响,为将各个分离的单一因素关联起来,文中从解算数据完整性、可用性、及时性以及准确性4个方面构建了一种目标运动要素解算质量评价体系,以总偏差最小为目的将层次分析法和熵权法有效结合以确定指标权重,经加权求和得到目标运动要素解算质量评估值,并与命中概率仿真结果进行对比分析。仿真结果表明,使用解算质量计算出的近似命中概率与实际命中概率误差小于9.2%,文中构建的评价体系能有效将各个信息结合起来,合理充分地表达命中概率,有利于交战决策。

基于边界约束粒子滤波的多UUV纯方位协同目标跟踪

面向海上跨域协同中多无人水下航行器(UUV)协同探测水面目标需求,针对现有纯方位目标跟踪算法所面临的滤波器初始化困难和水声数据传输丢包问题,提出了一种基于边界约束粒子滤波的多UUV协同纯方位目标跟踪算法。首先提出了主从式协同探测模型,利用跟随者向领航者上报状态估计结果进行数据融合。其次,基于UUV传感器和目标的先验信息设计了初始阶段可靠粒子生成方法和更新阶段的指标函数粒子权重优化方法。最后提出了基于灰色预测的分布式融合算法,得到目标预测结果。仿真实验将所提算法和其他常见算法进行对比,在通信丢包以及噪声干扰情况下验证了算法的有效性和可行性。

基于主被动联合工作声呐探测信息的UKF目标运动要素解算方法

目标运动要素作为水下作战的重要信息,其解算结果会对目标命中概率产生较大影响,进而影响打击决策。目前传统的水面舰反潜目标运动要素解算方法信息来源为主动声呐。由于主动声呐采用固定送数周期,在连续跟踪过程部分时间段目标信息存在空隙,导致目标运动要素解算结果误差大、收敛速度慢。为了更加快速、准确地获得目标运动要素,文中将被动声呐观测信息加入到滤波过程中,使用无迹卡尔曼滤波方法对只采用主动声呐探测信息方式及主被动声呐联合探测信息方式进行仿真研究,并对结果进行对比分析。仿真结果表明,在其他条件相同的情况下,与传统方法相比,文中方法可明显提高收敛精度和速度,使速度解算精度平均提升33.55%,方位角解算精度平均提升38.99%,航向解算精度平均提升35.29%,验证了该方法的有效性。

空投UUV入水冲击有限元仿真

空投无人水下航行器(简称UUV)在入水的过程中,会受到水的强烈的冲击作用。掌握UUV在不同工况入水时所受冲击力的情况,对研究空投UUV壳体强度设计和安全入水方法都有着非常重要的作用。建立了UUV入水有限元仿真模型,并利用M SC.Dytran对UUV在多种工况下入水时所受冲击力的情况进行了计算。仿真结果表明,随着入水速度的增大,UUV所受轴向力和法向力均增大;随着入水角度的增大,UUV所受轴向力增大,而法向力减小。