基于水文环境的鱼雷自导作用距离预估方法研究

水声传播特性受海洋环境的水文条件影响严重,具有非常显著的时变和空变特性,直接制约着鱼雷自导性能。基于波束追踪(Bellhop)声场计算方法,综合考虑信道特性、装备自身特性和目标特性,建立鱼雷自导作用距离预估模型,提出鱼雷工作深度选择方法,可为鱼雷探测能力评估、作战规划、作战参数选择等提供技术手段。通过仿真和实航试验结果,分析水文环境对鱼雷自导作用距离的影响,验证了预估模型的准确性,研究成果可用于指导鱼雷作战使用,并为研究鱼雷自导环境适应性问题提供参考。

基于伪随机编码的鱼雷自导多波束信号产生方法

针对鱼雷主动自导同时多波束发射时,指向不同方向发射信号叠加导致干涉相消,使得各通道间发射信号能量一致性较低、视场区域能量覆盖均匀性较差等问题,本文研究了一种基于伪随机编码的鱼雷自导同时多波束信号产生方法。通过减小指向不同方向发射信号间的相关性,降低同时多波束发射信号叠加时的干涉效应,从而提升发射通道能量一致性。以自导视场内能量均匀性为标准,通过计算机仿真验证了其性能。仿真结果表明,采用本文方法,各通道间发射信号能量一致性和视场区域能量覆盖均匀性得到了明显改善,改善程度与码元数密切相关。

鱼雷自导系统BIT设计与分析

机内测试(BIT)是一种仅依靠自身内部硬件及软件实现系统测试的技术,鱼雷自导系统机内测试技术是改善鱼雷测试性、维修性和故障诊断能力的重要途径。该文介绍了一种用于鱼雷自导系统采用集中式BIT结构和板内ROM式BIT的软硬件设计的BIT技术,定性分析了其主要功能、结构划分和设计依据,给出了检测流程图,并指出了多条有效降低BIT结构虚警的途径。根据文章给出的测试性预计方法,对该系统的分析预计可知,该自导系统BIT具有较高的故障检测率,符合设计要求。

鱼雷自导系统半实物仿真方法研究

介绍了鱼雷自导系统的几种半实物仿真方法,分析了各自的特点。针对电子注入方法进行了详细的研究,该方法有硬件系统比较简单,成本相对较低、可快速实现等特点。在有针对性的水声对抗仿真实验中,进行了具体的设计和实施。该方法对进一步提高水声对抗器材评估结果及系统的可信度有着较大的帮助。

鱼雷自导主动信号具备隐蔽性能的条件探讨

随着鱼雷技术的发展,低截获概率鱼雷自导技术将成为鱼雷发展的一个重要方向,将雷达低截获概念引入鱼雷自导系统,通过对鱼雷自导波形设计的重要性和设计方法的讨论,重点探讨了鱼雷自导主动信号具备隐蔽性的条件,提出了鱼雷自导主动隐蔽性信号的总体设计思路和信号形式的分类方法,最后给出了几种常用的低截获概率信号,为主动隐蔽性信号的生成方法和检测方法的深入研究以及开展隐蔽信号用于鱼雷自导的可行性研究提供参考,这有助于提高鱼雷的战斗力和生命力。

鱼雷自导噪声分析及其解决途径

为提高复杂环境下低频宽带自导系统的整体性能,针对鱼雷自导系统的自噪声特性,建立了鱼雷自导系统自噪声技术体系,分别对电子装置电噪声、声学装置磁辐射噪声、热噪声、流噪声和结构振动噪声进行了研究。开展了高阻尼基阵壳体和声学基阵的隔振材料及结构设计研究,分析了流噪声对自导系统接收性能的影响。最后,针对鱼雷自导系统减振降噪方面存在的问题给出了解决途径。文中的研究可为低噪声鱼雷自导系统设计提供参考。

适合浅海工作的鱼雷自导有关问题探讨

浅海水声环境给鱼雷自导带来多途效应及严重的混响干扰,影响了自导系统的性能。本文分析了浅海环境对鱼雷自导3个方面的影响,并针对每种情况,提出了提高自导浅水性能的解决途径,并对鱼雷宽带自导的阵列模式、信号设计和接收处理以及自适应技术等有关问题进行了探讨。仿真结果表明,合理设计信号波形及检测算法,运用自适应技术能够有效地改善和提高鱼雷自导的浅水性能。

基于小波变换的鱼雷自导运动目标检测研究

低信噪比下目标检测是鱼雷自导中的一个关键环节,为了有效地克服目标作高速运动所引起的多普勒现象,传统的方法是使用多个多普勒滤波器,不利于工程实现。该文从仿生学的角度提出了基于小波变换的方法。给出了水下高速运动目标的宽带模型,提出并分析了双曲调频小波,给出了双曲调频小波检测器。利用蒙特卡洛试验研究了检测器的性能。仿真结果表明其检测性能优良,逼近于宽带匹配滤波器,能完成低信噪比下的运动目标检测。

基于HLA的鱼雷自导水声对抗仿真系统

针对鱼雷声自导系统,利用高层体系结构技术,设计开发了基于阵元信号级仿真的水声对抗仿真系统。给出了水声对抗仿真系统的5大联邦成员组成,并介绍了相应的仿真功能。在此基础上,给出了仿真系统开发的关键技术,包括数据交互的优化、FOM/SOM的设计以及多线程技术。最后以对抗某型鱼雷为例进行了仿真实验,验证了仿真系统的可行性和有效性。

基于改进AHP法的鱼雷自导系统作战效能评估方法

基于传统层次分析法在武器系统作战效能评估中的应用,利用最优传递矩阵对层次分析法的一致性检验过程进行了有效调整,在满足一致性要求的基础上,使评估结果更具可靠性和安全性,在一定程度上减小了评估结果的风险,为深入开展鱼雷自导系统作战效能试验提供了技术支撑。

鱼雷自导Tiger SHARC DSP系统的设计

鱼雷低频自导是远程自导鱼雷的一个重要研究方向,该文采用Tiger SHARC DSP设计了鱼雷低频自导高速数字信号处理系统,完成了该系统的硬件研制,并在此基础上实现了其DSP系统软件、方位估计软件和主控软件的设计及调试。消声水池试验结果表明,该系统工作稳定可靠,目标方位估计精度在2°以内,满足鱼雷自导系统要求。

鱼雷自导系统中目标数目的波束域检测方法

针对在鱼雷自导系统中应用波束域子空间类高分辨方法时,需要已知目标数目的问题,该文提出了波束域目标数目检测方法。该方法将模型阶数选择的信息理论准则推广到波束域处理。当波束形成矩阵满足各列正交时,可以由波束域协方差矩阵的特征值计算得到波束域信息理论准则,使波束域信息理论准则最小化的值即判定为目标数目的估计值。该方法直接利用子空间类方法特征分解的结果,计算量小。计算机仿真实验结果证实了该方法能够正确估计空间间隔较小的多个目标的数目。

鱼雷自导仿真可信性的时—频分析研究

仿真系统应尽量真实地反映实际系统的特性。仿真结果是否可信，是评价仿真性能不可缺少的环节。受水下复杂环境的影响，鱼雷自导的目标特性和海洋混响具有非平稳性。本文采用基于时—频分析的二维互相关方法，评估鱼雷自导仿真结果的可信性，并用仿真数据和实测数据对这种方法进行了验证。实验结果表明，该方法在评价鱼雷自导目标特性、海洋混响仿真结果的可信性方面，是一种非常有效的方法。

鱼雷自导声对接式目标模拟器设计与实现

现有的大多数水下目标模拟器(包括针对声纳和鱼雷自导)在设计时未考虑信号接收端的换能器基阵特性,为能在陆上试验室条件下全面测试鱼雷自导系统性能,设计并实现了一种基于声对接方式的鱼雷自导目标模拟器,介绍了声对接式目标模拟器的组成及其相应功能,设计了阵元信号模拟器与声对接装置,完成了并行处理系统的硬件开发、声对接基阵与换能器阵元设计及声匹配材料的选取。通过对研制的声对接式目标模拟器的性能测试,并利用自导头通过声耦合对生成的阵元信号进行检验,结果证实了以声对接方式设计并实现的目标模拟器的可行性和有效性。该目标模拟器克服了对声学部件建模不精确所带来的影响,减少了鱼雷自导系统水下试验的次数,具有很好的实用价值。

基于鱼雷自导的舰船尾流回波模型建立方法

在国内外有关实测数据及研究现状的基础上,对尾流环境下的混响进行了模拟,研究了尾流中气泡尺寸分布函数和尾流散射系数等参数的计算方法,建立了舰船尾流回波的声学模型。分别对鱼雷工作在尾流区和非尾流区的回波信号进行仿真实验和比较,仿真结果表明鱼雷工作在尾流区和非尾流区的回波信号是明显不同的,这为尾流自导鱼雷探测舰船的尾流从而进行目标的跟踪和打击提供了依据及研究基础。

鱼雷自导换能器稀土永磁平面阵列的回波探测研究

鱼雷自导换能器是实现攻击目标回波信号检测的制导装置,采用稀土永磁平面阵列构成。研究鱼雷自导换能器平面阵列的回波探测算法,提高目标搜索检测性能。进行回波信号模型构建,对海水混响进行滤波处理,进行平面阵列的回波探测算法设计。仿真表明,该方法对目标回波探测过程中信号的检测性能较高,提高了鱼雷发现和识别目标的能力。

一种自导鱼雷发现概率变化趋势预测方法

针对自导鱼雷发射前预知鱼雷发现概率随发射态势变化趋势的需求,提出了一种自导鱼雷发现概率变化趋势预测方法。根据现时刻攻击态势构建鱼雷发射态势预测模型,生成后续鱼雷发射态势序列;基于正态分布原理进行目标散布处理,并分别提出面积比值法和长度比值法计算声自导和尾流自导鱼雷单个发射点发现概率计算方法;综合以上处理方法,计算自导鱼雷未来一段时间内连续发射态势点的发现概率,生成变化趋势。最后,采用典型的发射态势对自导鱼雷发现概率变化趋势预测结果进行了测试验证。

声自导鱼雷命中概率解析模型在潜艇攻击中的应用

针对潜艇鱼雷攻击辅助决策方法时效性差的问题,构建了声自导鱼雷命中概率解析模型,为潜艇鱼雷攻击决策提供定量支持。在转角射击控制方式下,采用几何分析法研究潜艇鱼雷攻击的相遇原理,分析自导搜索扇面覆盖目标散布能力,建立了声自导鱼雷命中概率解析模型;在此基础上,通过仿真试验验证了声自导鱼雷命中概率解析模型的准确性和可靠性,进而将该模型应用于潜艇鱼雷攻击,分析声自导鱼雷射击的有利阵位域,并据此得出了组合误差范围列表。

基于高斯过程回归的潜射声自导鱼雷发现概率研究

明确潜射声自导鱼雷的发现概率,对相关战术制定具有显著作用。传统解析算法和统计算法无法平衡概率评估的快速性和精确性,针对此问题,文中提出了一种基于高斯过程回归的发现概率评估模型,以及基于解析模型的训练数据集生成方法,并在特定态势下开展了发现概率评估的数值仿真。结果显示,文中所提方法具有很好的评估效果,可为相关战场决策提供理论支撑。

鱼雷被动声自导搜索深度研究

鱼雷被动声自导搜索舰船时,设定深度的选择决定了搜索效能的发挥。被动自导方程各项中,鱼雷自噪声与传播损失随深度变化,二者在深度上的分布通过信号余量影响自导作用距离与检测概率。提出了基于被动自导平均检测概率的搜索效能值计算模型,将其作为鱼雷搜索深度选择依据。根据自噪声级、传播损失和声纳方程其他各项的仿真和计算,定量分析了3种典型声速梯度下搜索效能随深度变化情况,提出了被动声自导系统搜索深度设定原则。