基于吊放声呐的无人艇搜潜任务规划算法

针对无人艇基于吊放声呐自主执行搜潜任务需求,分析吊放声呐搜潜使用的特点,构建吊放声呐探测概率模型,设计了无人艇使用吊放声呐自主搜潜控制流程,建立了基于概率模型和搜潜质量的吊放声呐搜潜任务规划模型。通过仿真计算,该算法输入参数少,输出规划能够满足无人艇执行搜潜任务的控制需求,具有良好的性能,达到了预期的目标。

多机吊放声呐搜潜航路规划建模仿真

为解决传统的单机方形拓展存在的直升机留空时间短、吊放点数少、搜索面积小等问题,结合直升机实际运动特点和吊放声呐搜潜特点,建立了一种多机协同吊放声呐探潜航路规划模型,采用蒙特卡罗方法仿真分析了不同潜艇散布概率条件下的探潜效能,仿真结果验证了模型的有效性;分析了不同潜艇航速、延迟时间和吊放点数对搜潜效能的影响,为指挥员进行多机反潜协同作战提供理论依据。

舰载声呐与航空吊放声呐协同双基地搜索范围研究

针对舰载声呐与航空吊放声呐构成的异类传感器双基地工作问题,建立了基于声呐方程的海洋环境噪声背景下双基地搜索范围模型。在舰载声呐与航空吊放声呐双基地协同工作系统中,舰载声呐发射探测信号,舰载声呐和航空吊放声呐均接收水下目标回波信号。根据能量关系建立了扩展面积、扩展距离、等效半径模型,定量分析了声源级、基线长度等因素对系统搜索范围的影响。仿真结果表明,当舰载声呐声源级相对于吊放声呐声源级足够大时,协同双基地工作模式在较大的基线长度范围内不仅在搜索范围上优于舰载声呐和吊放声呐均独立工作时的单基地联合搜潜,而且在搜索宽度上也有优势。

舰载直升机吊放声呐搜潜效率的仿真研究

以往对于直升机吊放声呐搜潜效率的处理过于简便,与实际状况不符。深入分析了吊放声呐在水平面和垂直面内搜潜的过程,并通过仿真研究了吊放声呐的搜潜效率,分析了影响搜潜效率的因素,可为反潜作战研究提供参考。

直升机检查性反潜时吊放声呐搜潜效能研究

通过对检查性反潜特点和吊放声呐战术特性的分析,确定了检查性反潜时反潜直升机采用吊放声呐搜潜的效能指标.在进行了必要假设的基础上,应用概率论和搜索论建立了效能模型.并初步探讨了所建立效能模型的战术应用.

反潜直升机吊放声呐应召搜潜效能建模与仿真分析

基于反潜直升机吊放声呐探测原理及使用特点,首先建立了在初始位置已知、航向及航速未知的条件下目标潜艇位置散布模型,然后根据潜艇散布规律推导吊放声呐一次点水搜索概率公式,建立圆形、方形搜索图形的吊放声呐搜索效能模型,最后采用蒙特卡洛方法,仿真分析在目标初始位置已知、航向及航速未知的条件下吊放声呐搜索概率,证明在不同吊放次数下仿真出的搜索概率值与理论计算值基本一致,验证搜索效能模型有效,并分析了吊放声呐战术作用距离对搜索效能的影响。

反潜直升机吊放声呐对潜直线巡逻搜索方案优选

为了给指挥员拟制对潜直线巡逻搜索方案提供决策支持,建立反潜直升机吊放声呐对潜直线巡逻搜索搜潜概率计算模型。以2架反潜直升机为例,拟制不同的直线巡逻搜索方案,对3种典型搜潜方案下的发现目标概率进行计算,并给出搜潜方案优选建议。结果表明:该方法可为指挥员拟制搜潜方案提供一定的理论依据,可推广至多架反潜直升机使用吊放声呐对潜直线巡逻搜索。

浅海混响背景下吊放声呐主动方式探潜研究

浅海混响估算是研究吊放声呐主动方式搜潜作战使用的关键环节。首先分析声能声呐方程各项的定义,研究最大允许传播损失的计算方法;然后采用Bellhop模型计算吊放声呐与海底散射元之间的传播问题,依据Jackson模型推导海底反向散射强度的计算方法。结合海底散射面积的估算与吊放声呐主动工作满足小掠射角的特点,对负梯度和负跃层声速梯度下的浅海混响进行仿真和分析;结合信号余量的估算,研究2种典型声场条件下工作深度对浅海混响和吊放声呐探潜的影响,并提出相应的吊放声呐工作深度的选择方法。

航空吊放声呐多通道检测的数据融合方法

针对航空吊放声呐系统提出了一种多通道信号检测的新方法，讨论了在连续波（ Ｃ Ｗ）信号和调频（ Ｆ Ｍ）信号两种工作方式下这种方法的性能，并与现有的方法作了比较，分析和仿真实验结果表明，这种方法对弱信号检测有２～３ ｄ Ｂ的性能改善，而且提高了目标的测速精度。

一种估计吊放声呐工作深度的简易方法

反潜战中,吊放声呐的工作深度对探测效果影响较大,研究如何根据不同声速剖面确定最佳工作深度使探测距离达到最远,可有效提高探测效率。先将声速剖面划分为典型的几类,然后设计了一种使计算机能够自动识别其类型的方法,再在此基础上利用Bellhop模型找出不同声速剖面下的最佳工作深度规律。仿真结果证明快速算法在一定条件下可替代逐深度计算声呐作用距离,再通过比较选出最佳工作深度的传统算法的。

吊放声呐扇形搜索效能建模与仿真

进行潜艇搜索,在获知潜艇可疑初始位置后,其具体的航速、航向通常未知。在先验信息不足的条件下采用何种搜索方式能发现目标,以及采用该种方式的搜索效率如何,都是需要深入研究的问题。本文以双机扇形搜索为例,对直升机搜索潜艇问题进行研究。建立了水下目标位置分布模型,并利用蒙特卡洛法对搜索概率进行仿真验证,为提高搜索效率提供了参考。

基于实录音频的吊放声呐模拟器设计与仿真

针对多数模拟器无法营造逼真操作感受的问题,提出了一种基于声呐实录音频的吊放声呐模拟器,并给出仿真实例。该系统运用反波束形成技术,基于实录音频合成具有真实听觉感受的阵元域信号,采用真实的波束形成方法和信号处理方法,能够得到与实际装备十分近似的视觉效果和听觉感受,对声呐操作员的日常训练是十分有益的。

直升机吊放声呐单线环绕巡逻方法

作为对直升机吊放声呐单线等距往返巡逻方法的改进,提出直升机吊放声呐单线等距环绕巡逻方法,并以有效封锁宽度为效能指标建立相应的方案优化模型。对单线环绕巡逻最优方案计算结果与单线等距往返巡逻最优方案计算结果进行了比较。

吊放声呐被动探测仿真建模与优化使用研究

现有水声环境对吊声探测的影响研究尚未进入装备优化使用层面。通过被动声呐方程和潜艇噪声模型建立信号余量的计算方法，并依据其与探测概率的关系，仿真分析吊放声呐被动探测域，研究探测域分布规律及搜潜策略的影响；在此基础上，结合任务、环境、装备等参数，采用仿真实验方法研究了搜潜策略问题，并得出吊点间距应满足相邻探测域联结的需求、正梯度吊放深度应较浅和双吊深组合使用相互补充等结论，为吊放声呐优化使用提供方法建议。

吊放声呐信号处理机测试设备系统设计

设计了一套实用的吊放声呐信号处理机测试设备。针对吊放声呐信号处理机实际中调试、检测、维修的需求,利用高性能数字信号处理芯片作为控制中心,结合一些必要的外设,充分考虑实际使用的特点,设计了一套稳定性高,集成度高的测试设备。从系统结构、硬件结构、存储数据结构、软件结构等几个方面入手,阐述了设计思路和实现方法。

浅海海底地形对吊放声呐探测距离的影响

吊放声呐的探测距离不仅与装备的自身性能和海洋水声环境特性有关,还受海底地形影响。利用射线声学模型,仿真分析了正声速梯度和带有跃变层声速梯度下,不同高度和深度的海底山体和海底盆地(简称:海盆)两种典型地形下的声传播特性。通过声传播特性,得出了不同高度和深度的海底山体和海盆两种典型地形对吊放声呐作用距离的影响。根据声传播特性,得出了不同海底地形下潜艇规避吊放声呐搜索的大致航行区域,给出了吊放声呐增加搜潜概率的可行性方案。

反潜直升机使用吊放声呐持续跟踪潜艇作战使用方法及其效能仿真

根据反潜直升机及其机载探测器材的特点以及跟踪潜艇的特点和要求,研究提出了反潜直升机使用吊放声呐持续跟踪潜艇的“两侧交替、同步运动、长时听测、动态修正”作战使用方法,并对其效能进行了仿真。仿真结果验证了所提出作战使用方法的合理性和有效性。文章可为反潜直升机的训练和作战提供参考。

浅海条件下吊放声呐最佳入水深度的研究

航空吊放声呐主动工作模式下的作用距离不但与海域的声速剖面和装备自身性能有关,还与吊放声呐的入水深度有关。首先利用BELLHOP模型分别对带有跃层声速剖面、正声速剖面和负声速剖面3种情况下的声传播特性进行了仿真分析;然后研究了不同声速剖面下潜艇在不同深度航行的概率分布,建立并分析了潜艇运动规律模型,结果表明,不同声速剖面下,潜艇在不同深度航行的概率分布不同;最终通过潜艇在不同深度航行的概率分布,计算出吊放声呐不同入水深度下的平均探测距离,得到了不同声速剖面下吊放声呐的最佳入水深度,更能充分发挥声呐装备的最佳性能。

吊放声呐扩展螺旋阵搜潜效能评估改进方法

针对反潜直升机吊放声呐搜潜效能评估过程中把探测范围等效成半径为定值圆的问题,为了提高效能评估的逼真度,文中以吊放声呐扩展螺旋阵数学模型为基础,建立了吊放声呐探测距离模型。依靠射线声学理论模型,以深海负梯度声速为例,通过BELLHOP仿真得出了吊放声呐探测距离随温深曲线变化的关系,发现吊放声呐的探测距离在真实情况下是随着声速梯度的变化而改变的。同时,针对潜艇在逃逸过程中沿直线航行的问题,建立了潜艇规避模型,得出了潜艇规避仿真图。将探测范围等效成半径为定值圆的模型称为第1模型;在第1模型的基础上引入吊放声呐探测距离随温深曲线变化模型,称为第2模型;在第2模型的基础上加入潜艇规避模型,称为第3模型。使用蒙特卡洛方法对3种模型分别仿真5 000次,结果表明,加入射线声学理论探测距离模型和潜艇规避模型后,搜潜效率大大降低。文中方法对提高吊放声呐阵型搜索效能评估逼真度具有一定的军事意义和参考价值。

浅海背景下吊放声呐发现概率研究

吊放声呐探潜的发现概率与海洋环境、潜艇的目标强度、声呐员的训练水平、判决策略有密切的联系。首先简要分析主动声呐模型、水声传播模型、混响模型,目标强度模型等并进行仿真,分析在Bellhop声传播模型下、不同环境噪声下、潜艇在不同降噪措施下对吊放声呐作用距离的影响,定义声呐员系数并构建多次亮点探测假设模型,使吊放声呐搜索仿真更贴近实际。