航空反潜中的吊放声纳系统仿真

以单机反潜作战过程为典型实例,研究了仿真系统功能需求及总体结构;建立了声纳发现判决方程、目标回波特性模型;在视频和音频两个方面,采用软件模拟,着重模拟吊放声纳终端的实际工作情况。提出利用随机抽取法实现杂波、噪声的视频信号模拟;实现了基于水声资料库的音频信号逼真、实时合成和回放;采用了空间矩阵和多媒体技术实现音频播放和视频显示的同步。使用表明,建立逼真的航空反潜作战仿真环境,对突破实装训练的局限性是必要和有益的。

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.

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。

主/被动联合多基地航空搜潜建模与仿真

以航空搜潜为背景,建立了多基地声纳搜潜范围模型、单机吊放声纳和浮标的主/被动联合多基地搜潜模型、潜艇运动模型,并以此为基础,仿真分析了潜艇初始航向、海洋环境噪声、搜索样式等因素对主/被动联合多基地搜索概率的影响.结果表明,利用吊放声纳与浮标组成多基地航空声纳对目标进行搜索,可节约搜索时间,有效提高搜潜效率,其中潜艇初始航向角度对单机吊放声纳和浮标的联合搜索概率影响较小,海洋环境噪声的变化对单机吊放声纳和浮标的联合搜索概率影响较大.

基于先验目标航向的吊放声纳应召搜潜建模与仿真研究

针对已知目标的大概航向,需在有限范围内确定目标存在区的情况下,建立了利用吊放声纳的扇形和弧形应召搜潜模型、潜艇运动模型、搜潜概率模型,仿真分析了潜艇初始航向、吊放声纳间距、搜索样式等因素对应召搜索概率的影响。结果表明,初始航向角度的变化对弧形和扇形的应召搜索概率影响较小;不同潜艇运动模型中,吊放声纳间距的变化对弧形和扇形的应召搜索概率影响较大。

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。

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.

直升机单机等距螺旋应召搜潜效能模型与仿真

等距螺旋法是直升机应召反潜中常用的搜潜样式。潜艇位置误差及航速误差对螺旋搜潜概率及搜潜战术运用具有显著影响。依据研究问题的逻辑关系,分别建立了潜艇速度散布模型和等距螺旋搜潜效能模型,运用蒙特卡罗法对直升机应召螺旋搜潜效能进行分析评估。实例验证了模型的可信度,提出了存在潜艇速度误差条件下,延迟时间和预估航速的改变对于搜潜效能的影响。

直升机使用吊声应召反潜兵力需求仿真

针对多机协同反潜中直升机兵力需求计算这一课题,依据反潜直升机搜潜的实际过程,以应召反潜中扩展方形搜索为例,在分析影响直升机兵力需求的四个主要因素的基础上,结合搜潜概率的计算,建立了应召反潜兵力需求的仿真模型。最后通过仿真计算得出,扩展方形搜潜时,反潜直升机数量不宜超过3架;当满足一定条件时,单机就能胜任搜潜任务。

直升机反潜模拟中的吊放声纳系统仿真

吊放声纳系统仿真是直升机反潜作战模拟的关键。分析了吊放声纳发现判决方程、各种搜潜方法的共性特征,在此基础上将探测、发现目标的问题逐步转换成易于求解的数学模型。以单机和单潜作战对抗过程为典型实例,研究了仿真系统功能需求及总体结构。讨论了基于水声资料库、DirectSound技术、实时3D效果控制,实现音频信号的合成和回放的方法。针对一个合理的数据结构对于有效的数据处理的重要性,将空间矩阵法引入吊声数据处理仿真。运行和使用表明,仿真系统为直升机反潜综合战术模拟训练提供了实用的平台。

吊放声纳与声纳浮标在应召搜潜中的联合运用

在介绍吊放声纳与声纳浮标各自在应召搜潜中的运用的基础上,针对两者在单独使用上的不足提出了一种新的搜潜策略,并从理论上说明了这种新的搜潜策略具有一定的优势.

吊放声纳搜潜参数正交试验设计与优化

针对反潜直升机使用吊放声纳搜潜的参数优化问题,为克服多参数逐个分析优化方法的局限性,在分析吊放声纳搜索过程的基础上,采用正交试验设计的方法,围绕搜索概率、发现潜艇的平均花费时间2个指标,确定了7个影响吊放声纳搜潜效能的因素及相应的因素水平,构建了L_(18)(6~1×3~6)混合水平正交试验方案,实现了7个参数同时变化下的仿真试验设计。采用蒙特卡洛法建立了仿真模型,对所有方案进行了仿真计算,结果显示:对不同的搜潜指标,因素的影响程度不同,且影响趋势也不尽相同;兵力数量2~3架、总搜索时间不超过搜索6个探测点所需时间为佳。

基于遗传算法的对潜螺旋搜索

针对应召反潜中敌潜艇直线型规避行为,提出了一种基于遗传算法的对潜螺旋搜索方法。首先建立每段搜索路径中的搜索概率模型,再利用遗传算法对此模型进行优化,选取满足搜索概率最大的搜索器转向角。在搜索任务中要利用上一阶段的探测情况来实时地确定下一阶段的搜索路径,不断地排除敌潜艇不存在区域的角度,具有在短时间内搜索范围大、搜索效率高的特点。与传统螺旋搜索法相比,较好地提高了搜索概率。

反潜直升机吊放声纳被动搜潜仿真与优化

现有的水声环境对吊声探测的影响研究难以形成有效的装备使用结论。根据被动声纳方程和潜艇噪声模型建立潜艇噪声信号余量的计算方法,通过其与吊声检测概率的关系,仿真计算吊放声纳被动探测域,并研究该探测域分布规律及其对搜潜策略的影响;在此基础上,结合任务、环境、装备等参数,采用仿真实验的方法研究了吊声搜潜策略问题,最后得出吊放声纳探测点间距应使得相邻吊点探测空间的闭合、正梯度吊放深度应较浅和双吊深组合使用以提高探测效能等结论,对反潜直升机吊放声纳优化使用具有针对性的指导意义。

吊放声纳螺旋形应召搜潜效能仿真研究

吊放声纳是目前反潜直升机有效搜潜的主要设备之一。建立了蒙特卡洛法模型对双机螺旋线形应召搜潜概率进行了仿真,重点仿真计算了反潜直升机在一定条件下搜潜时潜艇最大航速、吊放声纳间隔系数、搜索航线螺旋系数和起始搜索点对搜潜概率的影响,并给出了仿真结果分析,得出的相关结论可为反潜直升机作战战术决策提供理论依据。

反潜直升机吊声搜潜悬停探测飞行模型

针对反潜直升机使用吊声搜潜时需悬停探测的问题,基于反潜直升机悬停探测飞行过程、最短飞行路径准则和几何原理,规划反潜直升机悬停探测飞行路径,并考虑风对反潜直升机飞行状态的影响。对建立的飞行路径进行了数学求解与分析,最终给出悬停探测飞行数学模型。根据建立的悬停探测飞行数学模型,对单机圆形应召搜潜的飞行路径进行仿真验证,仿真结果表明,悬停探测飞行数学模型可以更加真实地模拟反潜直升机吊声搜潜的实际飞行路径。

吊放声纳应召搜潜效能的建模与仿真

基于反潜直升机吊放声纳的探测原理及战术使用特点,在目标初始位置概略已知,速度和航向未知的条件下,分析了目标散布规律,建立了搜潜效能分析计算模型,给出了吊放声纳在扩展方形搜索方式下的应召搜潜概率;并采用蒙特卡洛法的基本思想对该计算模型进行了仿真验证,证明了该方法的有效性;最后,基于扩展方形搜索方式,研究了在单机和双机搜潜条件下搜索概率的不同结果,分析了潜艇速度、应召延迟时间、吊放次数等参数对搜索概率的影响。

潜艇机动规避对抗吊放声纳搜索技术仿真研究

在对反潜机的螺旋线搜索模型、吊放声纳的探测模型、潜艇的规避策略模型深入研究的基础上,分析讨论了潜艇航速的变化及采用不同规避策略对吊放声纳搜索概率的影响,并进行了仿真比较.结果表明:随着潜艇航速的增加,吊放声纳搜索概率不断下降,且航速变化对吊放声纳主动工作方式的搜潜概率影响要大于被动工作方式;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.

改进的螺旋形搜索模型及其在吊放声纳应召搜潜中的应用

反潜直升机运用吊放声纳应召搜潜时,在反潜直升机续航时间内合理地选择阵形是提高探测概率的关键。将螺旋形搜索模型应用于吊放声纳应召搜潜,由单机搜索推广到双机搜索,改进了传统的螺旋搜索模型。利用蒙特卡罗方法对影响模型的相关参量进行了分析,结果表明该模型有较好的搜索效能。

单机吊放声纳巡逻搜索线长度模型研究

通过对使用吊放声纳建立巡逻搜索线作战机理的详细分析,建立了单架反潜直升机使用吊放声纳搜索时的巡逻线长度模型,并应用该模型进行了分析和计算,得出了当探测点间距为吊放声纳有效探测距离的1.3倍时单机巡逻线长度达到最大值的重要结论,为反潜直升机使用吊放声纳进行巡逻反潜时的作战使用提供了理论依据。