Research on the Distance of the Active Sonar under the Effects of the Thermocline

The existence of thermocline changes the acoustic structure and effects the direction of the stared rays. This paper analyzes the working processs of the active sorer, and the mathematical models. The detection probaility of the active sonar under thenmoline is studied. First, the detection distance without thermocline is estimat- ed, then the effect of thermocline＇s depth and sound velocity changes on detecting submarine probability are discussed, and based on this, the effects of the sea condition on searching submarine probability is discussed, lastly the distance of active sonar is calculatod under thermocline. The results indicate that tufter thennocline, the distance of the active sonar becomes obvious short, and with the sea condition becoming rough, the effect is more dear.

跨域无人集群协同反潜搜索方法研究

针对海上反潜搜索问题,提出一种将无人艇作为无人机的通信中继的跨域无人集群协同搜索方法,采用数字网格地图表征任务区域,构建了跨域平台的运动学模型;提出了跨域无人系统的协作方法,设计了无人系统之间的分布式信息融合机制;设计了异构平台的搜索目标函数,引导无人系统在搜索任务中实时决策。仿真结果表明:所提方法能够有效适用于文中反潜搜索任务想定,跨域平台之间能够通过优势互补提高搜索效能。

基于探测概率的UUV搜潜路径规划

针对无人航行器(Unmanned UnderwaterVehicle,UUV)在潜搜索中目标运动状态难以准确描述、传统搜索方法难以保证有限搜索时间内发现概率最大的问题,本文提出一种基于探测概率的UUV搜潜路径规划方法。首先,将搜索区域栅格化,建立基于隐马尔科夫模型(HiddenMarkovModel,HMM)的目标运动模型,可实时更新目标的后验概率分布。然后,以探测概率为目标函数,采用改进的遗传算法对UUV搜索路径进行规划,使得在确定的搜索时间内对潜探测概率最大。在仿真实验中,通过与经典算例对比,验证了方法的正确性;通过与矩形搜索、随机搜索2种常用搜索方法的对比,验证了该方法的有效性。

基于潜艇规避的吊放声呐应召搜潜兵力需求研究与分析

依据吊放声呐应召搜潜的实际过程,结合经典的扩展螺旋形搜索方式,建立了多机吊放声呐的应召搜索模型。结合应召搜潜时潜艇可能采取的规避措施,建立了潜艇运动模型。仿真计算了吊放声呐探测概率随应召时间和吊放声呐作用距离的变化关系,分析了不同应召时间和吊声作用距离下吊放声呐应召搜潜的兵力需求,相关结论可为反潜直升机应召搜潜作战战术决策提供参考。

反潜飞机对潜搜索法研究

反潜飞机使用吊放声纳对潜搜索具有不连续性。针对该特点,提出一种在实际搜索中能方便执行并且具有一定实用价值的搜索法。该法的基本思想是:通过增大或者减小取整的方法来保证起始相遇点在起始点,终止相遇点在该搜索段的终止点。算例验证该法正确可信。

反潜机吊放声纳扩展螺旋线形搜潜建模

针对全方位机动的潜艇目标,结合反潜直升机实际搜潜过程,分析了风因素对反潜机探测过程的影响;建立了反潜机吊放声纳的扩展螺旋线形应召搜潜模型、潜艇运动模型;依据声纳主被动探测距离模型,对主被动吊声的探测距离进行分析;仿真分析了在已知海洋环境条件下,反潜机扩展螺旋线形应召搜潜轨迹,不同发射频率和目标强度条件下的主被动吊声探测范围,以及比较分析了吊放声纳作用距离、潜艇运动样式等因素对文中提出的扩展螺旋线形搜潜方法与传统的扩展方形、扩展圆形搜潜方法的搜索概率影响.结果表明,扩展螺旋线形的搜潜效能优于扩展方形和扩展圆形.

基于先验目标分布的磁探仪应召搜潜最佳圆周搜索半径研究

为提高反潜巡逻机利用磁探仪执行应召螺旋搜潜的搜潜效能,运用概率论和最优搜索理论对最佳圆周搜索半径进行研究。综合考虑目标初始位置、航速和航向等分布的特点,建立了磁探仪圆周搜潜概率的解析模型,据此推导出最佳圆周搜索半径。根据飞行线路模拟算法,结合反潜巡逻机的机动性能,建立了反潜巡逻机利用磁探仪执行螺旋搜潜时的航路规划的数学模型,根据数学模型利用蒙特卡洛对搜潜效能进行仿真分析。结果表明:在相同条件下,利用解析模型计算得到的搜潜概率与蒙特卡洛仿真得到的搜潜概率基本一致;与传统的螺旋搜索方法相比,改进后的搜索方法能使搜潜效能得到明显提高。

机载红外探测仪检查搜潜建模与仿真

依据经典的检查搜潜方法,结合实际的搜潜过程,以某型反潜巡逻机为背景,建立了反潜巡逻机执行平行航线搜潜、外旋扩展方形搜潜和内旋扩展方形搜潜时航路规划的数学模型和潜艇运动模型。对3种检查搜潜方法的搜潜效能进行了分析,并对初始距离、搜潜海域面积、潜艇经济航速和海洋大气环境对检查搜潜效能的影响进行了仿真。实验结果表明:初始距离的变化对搜潜效能影响很小,而搜潜海域面积、潜艇经济航速和海洋大气环境的变化对搜潜效能影响较大;相同条件下,使用平行航线搜潜,获得的搜潜效能最高。

浮标阵形对搜潜效能影响的研究

搜潜效能是评估浮标阵形性能的重要依据。为了研究不同浮标阵形对搜潜效能的影响,以航空应招反潜作战为背景,建立了航空搜潜过程中的潜艇运动模型和浮标布阵数学模型,并结合浮标阵阵元数量、反潜基地距潜艇初始发现点的距离、反潜机巡航速度以及潜艇规避速度的变化,运用Monte-Carlo方法对不同浮标阵形的搜潜效能进行了仿真和比较分析。仿真结果表明,在相同条件下,不同浮标阵形的搜潜效能存在较大差异,单层圆形浮标阵的搜潜效能相对较高。为声纳员优化浮标布阵提供有效的辅助决策依据。

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。

一种新的对潜应召搜索法及其效能分析

论述了一种新的对潜应召搜索法 ,并对其效能进行了分析 ,同时就平均发现概率、搜索时间。

潜艇航速对应召磁异搜潜概率的影响

针对应召搜潜过程中潜艇航速对搜潜概率影响的问题,推导了潜艇航速与任一时刻潜艇位于任一位置概率的关系,在此基础上建立了潜艇航速与应召磁异搜潜概率的关系模型,并给出了一些典型情况下的计算结果。结果表明,应召磁异搜潜概率随潜艇航速的增加迅速下降,仅当非AIP动力的潜艇处于经济航速且潜艇初始分布半径较小、通报距离较近时,拥有较高的探测概率,该结果对于应召搜潜中指导磁探仪的作战使用具有一定的意义。

水面舰艇对潜直线往返巡逻搜索方案优选

反潜作战是现代海战的重要作战样式之一,建立了对潜直线往返巡逻搜索发现潜艇概率计算模型,计算了3种典型搜潜方案下的发现目标概率,对指挥员拟制搜潜方案提供了一定的理论依据。

基于蒙特卡罗方法的水下目标搜索技术

水下运动目标搜索是工程应用中急需解决的一个实际问题,在已知某一目标的可疑初始位置后,目标的航向、航速将随机变化且未知,搜索器按照哪种搜索方式才能有效实现对水下目标的搜索,其搜索概率随哪些因素变化,都是需要深入研究的问题。在建立了水下目标运动模型的基础上,以螺旋形搜索为例,建立了基于螺旋形搜索的水下目标搜索模型,并利用门特卡罗方法仿真分析了搜索器探测间距、水下目标运动速度和航向变化范围等因素对搜索器搜索概率的影响,为系统分析、比较各种水下目标搜索方法的搜索效能奠定了基础。

航空磁探仪应召搜潜效能研究

针对磁探仪应召搜潜的特点,优化反潜机扩展螺旋搜索路径的运动航向角,建立了航空磁探仪应召搜索模型,用于选择反潜机的最佳扩展螺旋搜索飞行路径.同时,仿真分析了潜艇航向、航速变化对搜索时间、搜索概率的影响,为航空磁探仪的优化使用奠定了基础.

航空搜潜研究综述

综述了60多年来国内外航空搜潜研究的理论与运用实践;在此基础上,分析了航空搜潜研究存在的不足;指出了下一步航空搜潜要研究的重点和主要方向。

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。

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。

反潜巡逻机布放包围浮标阵应召搜潜建模与仿真

依据经典的浮标应召搜潜方法，结合实际搜潜过程，以某型反潜巡逻机为背景，建立了反潜巡逻机布放圆形阵、方形阵和三角形阵搜潜航路规划的数学模型。对3种阵形的搜潜效能进行分析，仿真了初始距离、潜艇初始位置散布、潜艇经济航速和海洋环境噪声级对浮标阵搜潜效能的影响。仿真结果分析表明：相同条件下，方形阵的搜潜效能要略高于圆形阵和三角形阵的搜潜效能；3种包同阵的搜潜效能均随初始距离、初始位置散布、潜艇经济航速和海洋环境噪声级的增大而降低。

针对扇形应召搜索区的一种直升机协同搜潜方法及其效能仿真

根据反潜直升机及其机载搜索设备的特点,针对扇形应召搜索区的具体情况,提出了当应召搜索区为扇形搜索区时的一种反潜直升机协同搜索方法,即"前堵后追"法,给出了具体的作战使用方法。并通过对搜索机理的详细分析,建立了基于蒙特卡罗法的搜索效能仿真模型,在想定条件下对该搜索方法的搜索效能进行了仿真。仿真结果表明,与其他典型对照搜索方案相比,该搜索方法的搜索效能较高,是扇形应召搜索区一种比较理想的协同搜索方法。