舰载直升机对潜防御性应召搜索仿真分析

研究潜防搜索优化问题,吊放声纳和声纳浮标是舰载直升机对潜搜索的主要手段,但在搜索的过程中存在着因搜索面积大导致兵力需求多和如何协同使用才能达到最优搜索效果等问题。针对舰载直升机吊放声纳和声纳浮标在搜潜中的协同,由于水面舰艇在航渡中受到潜艇威胁,提出了一种舰载直升机对潜防御性应召搜索的方法,通过建立潜艇对水面舰艇威胁航向的模型和仿真分析,能够有效缩小舰载直升机应召搜索的范围;同时,建立了舰载直升机吊放声纳搜索及声纳浮标阵列模型,并对舰载直升机使用吊放声纳和声纳浮标协同搜索进行仿真。仿真结果表明,提高了搜索效率,可为吊放声纳和声纳浮标的作战应用提供重要参考。     

声纳浮标阵搜潜效能通用仿真模型研究

通过对声纳浮标阵作战机理的详细分析,以蒙特卡洛法为基础建立了声纳浮标阵搜潜效能的通用仿真模型,并给出了仿真实例。该模型适用于对各种作战条件下各种声纳浮标阵搜潜效能的仿真计算。     

基于HLA的直升机吊放声纳系统仿真平台研究

为解决直升机吊放声纳仿真系统的模型重用与仿真系统间的互操作问题,提出了基于高层体系结构(HLA)的直升机吊放声纳系统仿真平台设计方案.通过对直升机吊放声纳单机应召式反潜过程进行分析,以高层体系结构作为技术框架,结合仿真平台的特点和功能需求,对仿真平台进行了模块划分,给出了仿真平台的联邦构架、联邦信息流图以及联邦对象模型/仿真对象模型(FOM/SOM).仿真的结果表明,直升机吊放声纳联邦成员可以根据联邦其它成员的信息对目标进行探测与跟踪,达到实时交互仿真的效果.该系统的实现有利于反潜作战的研究.     

深海声速剖面对吊放声纳探测距离的影响研究

关于深海环境下声纳目标探测优化问题,针对传统吊放声纳的下放深度比较粗略,一般是在声道轴处上下一定的范围,并考虑目标可能的深度。简单地确定声纳探测深度,会严重减小声纳的有效搜索距离和搜索范围。利用射线模型仿真研究了深海中不同的声速剖面对吊放声纳探测距离的影响。通过分析深海不同声速剖面中的声传播特性,并对声纳、水声环境以及目标的模型化计算,利用射线模型仿真了几种不同声速剖面情况下吊放声纳的主动作用距离,最后分析了吊放声纳入水深度对深海目标主动作用距离的影响。仿真结果表明,改进方法可找到最佳的探测深度,并能够发挥声纳对目标探测性能,得到对不同环境下目标的最好探测。     

多机吊放声纳检查搜潜建模与仿真研究

为了提高吊放声纳检查搜索概率,建立了4架飞机利用吊放声纳的平行、多段和锯齿检查搜潜模型、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、搜索样式等因素对检查搜索概率的影响.仿真结果表明,潜艇航速、航向角度以及吊放声纳间距的变化对平行、多段和锯齿检查搜索概率影响较大.使用多机进行协同搜潜,可在较短时间内进行大面积搜索,有效提高搜潜效率.因此,在实际航空反潜中,需根据所获得的潜艇运动态势信息合理选择搜潜样式和有关的搜潜战术手段,才能获得较高的搜潜概率.     

吊放声纳主动探测距离建模与仿真

为正确实施搜潜战术,需要对吊放声纳探测距离进行预报。根据主动声纳工作原理及性能参数,充分考虑海洋环境和目标特性对声纳探测距离的影响,建立了吊放声纳主动探测计算模型,并进行了仿真验证。结果表明,该模型是有效可行的。     

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、Direct Sound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。     

以潜制潜的搜索效能分析与仿真

潜艇在未来的联合反潜作战中将担负重要的使命任务,但是由于潜艇搜索作战仿真模型的匮乏,严重影响了作战研究的科学性.建立潜艇对潜搜索效率模型成为以潜制潜作战研究的瓶颈问题.在认真研究潜艇的搜索过程和影响其搜索效率的各种因素的基础上,分两种情况(反潜潜艇发现目标的距离大于目标开始规避反潜潜艇的距离、反潜潜艇发现目标的距离小于等于目标开始规避反潜潜艇的距离)建立了潜艇对潜搜索效率模型.通过对潜艇搜索效能的仿真分析,提高了以潜制潜作战研究的科学性,给出了保证和提高搜索效率的使用方法.     

直升机缆绳吊放声纳系统有限元建模与仿真

采用有限元法，对直升机缆绳吊放声纳系统进行了研究，基于刚性力学模型进行动力学分析，利用四元数理论进行运动学分析，建立了一个描述其动态特性的微分方程组，即有限元模型，为验证所建模型的准确性，针对缆绳不同数目的分段进行了系统仿真计算和分析比较，从仿真结果可见，与缆绳吊放声纳系统简单分段的线性模型相比，有限元非线性模型能更准确地描述系统的物理特性。     

水面舰艇编队拖曳声纳舰阵位配置及行动方法

研究水面舰艇编队优化问题,由于潜艇对水面舰艇编队构成严重威胁,为有效保护舰艇安全,选择声纳舰的位置十分重要.拖曳声纳舰作为水面舰艇编队主要对潜警戒信号,对阵位配置及行动方法对编队的反潜效能影响巨大.针对水面舰艇编队航渡中近程拖曳声纳舰的阵位配置问题,提出了一种方法.通过对舰艇编队反潜警戒区的划分,总结了拖曳声纳舰阵位配置原则,建立了关于拖曳声纳舰阵位的模型,仿真计算了各种参数对拖曳声纳舰阵位的影响,并提出了拖曳声纳舰“蛙跳”行动的方法,并进行仿真.结果表明,方法有效,为指挥员编队决策提供了参考依据.     

舰机协同下多基地声纳阵应召搜潜效能研究

针对传统单基地声纳搜潜难以满足反潜作战要求的问题,提出了一种拖曳声纳与反潜直升机布放浮标阵联合起来形成多基地声纳搜潜的方法。结合舰机实际运动特点,建立舰艇运动模型与直升机布放圆形、方形、三角形被动浮标阵模型。采用Monte Carlo方法,对搜潜概率进行仿真,比较多基地与非多基地声纳的搜潜概率,并分析不同的初始条件对搜潜概率的影响。仿真结果表明,多基地声纳搜潜概率高于非多基地声纳,圆形多基地阵搜潜效能相对最佳,三种阵型的搜潜概率随着初始距离、初始位置分布、航速均值的增大而减小,并能针对不同搜潜要求与实际作战条件选择合适的布放半径和被动浮标布放个数。提出的方法适用于一定距离范围内的应召搜潜,对反潜作战具有一定的军事意义。     

和差式相位测向法在吊放声纳改进中的运用研究

国内某型吊放声纳在模拟信号处理过程中存在操作复杂和测向精度不高等问题,早期和差式相位测向法需要复杂的显示系统,对人员的操作要求较高,并且误差较大。通过分析影响吊放声纳测向的因素,在模拟处理转变为数字信号处理技术后,基于和差式相位测向原理,同时引入恒虚假检测以及目标参数估计等后处理算法流程,可直接精确地计算出目标方位,降低了对操作技能的要求,最终确定数字化改造的方向,为早期模拟吊放声纳装备性能改进提供了依据和参考。     

反潜直升机任务系统训练模拟器的设计与实现

针对反潜直升机训练成本高、协同配合困难的现状,从现有仿真技术水平出发,在对反潜直升机任务系统模拟训练功能需求分析的基础上,深人探讨构建反潜直升机任务系统训练模拟器的要素。介绍了此类模拟器一般应有的主要功能、软硬件结构和工作原理;并详细阐述了系统实现过程中需解决的关键技术,包括直升机飞行性能仿真模型、飞控系统模拟、吊放声纳搜潜系统模拟、综合处理系统模拟和操纵负荷系统模拟等;最后描述了模拟器通过教员台的作战想定设置,进行反潜的一般训练过程。     

被动声纳作用距离预报的仿真研究

研究了被动声呐探测距离预报的仿真技术.声呐最大作用距离受水文条件的影响是很大的,比如声速梯度、海况、海底底质等.首先分析海洋声学环境,提出一种计算声传播损失的模型,给出了它的原理及算法,然后以声纳方程为基础,利用优质因素值建立声纳作用距离探测的预报模型,并用VC完成该仿真软件的开发.最后针对目标辐射声源级、声速分布等不同的影响因素进行仿真,并给出仿真结果,为声纳的作用距离预报提供了有价值的参考.