反潜巡逻机应召布放多基地声纳阵搜潜效能研究

为提高反潜巡逻机传统应召搜潜效能,提出采用反潜巡逻机应召布放多基地声纳阵的方法.在传统方法的基础上,根据已知的潜艇信息,利用多基地声纳的优势建立反潜巡逻机应召布放圆形、方形、三角形多基地声纳浮标阵搜潜模型,依据声波衰减原理,通过Matlab仿真初始距离,潜艇初始概略分布、潜艇经济航速、布放半径和被动浮标布放个数对各方案搜潜效能的影响.仿真结果表明:3种多基地阵方案的搜潜效能随着初始距离、初始概略位置分布、潜艇经济航速的增大而减小.在相同条件下,圆形多基地阵的搜潜效能最佳,且相比同样基于传统方法的圆形被动浮标阵搜潜效能提高明显,并能根据实际情况选择合适的布放半径和被动浮标布放个数.该方法适用于反潜巡逻机应召搜潜,对反潜作战具有一定的军事意义.     

基于多基地声纳的反潜巡逻机检查搜潜效能研究

为解决传统反潜巡逻机检查搜潜存在作用距离短、搜索盲区大、精度低和经济性差的缺点,提出基于多基地声纳的反潜巡逻机检查搜潜方法.根据反潜巡逻机先布设的多基地声纳阵得到潜艇初步定位坐标,以4种不同的方案补投被动浮标,并利用声波衰减原理和TOL算法分别通过Matlab进行多基地搜索概率和GDOP定位精度的仿真.仿真结果表明:同等条件下,反潜巡逻机进行等边三角形补投被动浮标情况下的多基地声纳检查搜潜方法具有高搜索概率和定位精度,并能使用较少的浮标形成一个有效的检查圈.该方法可应用于反潜巡逻机检查搜潜,对反潜作战具有一定的军事意义.     

双基阵纯方位水下被动目标的跟踪算法

双基阵纯方位水下被动目标的跟踪算法,以带拖曳阵声纳的潜艇为模型,将双基阵跟踪转化为随机跳动的特殊单基阵跟踪.当潜艇利用双基阵进行目标跟踪时,把双基阵跟踪等效成单站跟踪,再采用伪线性估计器对目标的运动要素进行解算.仿真结果表明该方法对目标和潜艇的运动态势有很强的适应能力.     

一种新的单枚被动定向浮标目标定位方法

为解决单枚被动定向(DIFAR)浮标目标定位的问题,提出一种新的DIFAR浮标目标定位方法。该方法针对下一代新型高性能浮标处理平台,在使用目标方位数据同时,充分利用目标的多普勒信息,实现了单枚DIFAR浮标对目标的发现、定位、追踪。在计算目标参数时,新算法利用多次测量数据,以最小二乘原理,进一步提高了目标参数的计算精度。仿真结果表明了新算法的正确性。整个算法简单、稳定,易于工程实现,克服了传统算法至少需要2枚DIFAR浮标参与才能完成目标定位的缺点。     

多功能抛弃式浮标及在潜艇作战中的运用

为了解决潜艇因无线电通信而被侦测定位的问题以及对敌进行综合欺骗,提出了多功能抛弃式浮标技术及在潜艇作战中的运用,以提高潜艇的生存能力。对浮标的基本工作原理、组成、性能及要求进行了研究,对浮标在潜艇作战中的隐蔽通信、应急救生通信,以及对敌欺骗通信等方面的使用方式、方法进行了探讨,对使用浮标进行通信的潜艇隐蔽安全效果进行了评估分析。     

多功能抛弃式浮标及在潜艇作战中的运用

为了解决潜艇因无线电通信而被侦测定位的问题以及对敌进行综合欺骗,提出了多功能抛弃式浮标技术及在潜艇作战中的运用,以提高潜艇的生存能力。对浮标的基本工作原理、组成、性能及要求进行了研究,对浮标在潜艇作战中的隐蔽通信、应急救生通信,以及对敌欺骗通信等方面的使用方式、方法进行了探讨,对使用浮标进行通信的潜艇隐蔽安全效果进行了评估分析。     

某海域潜艇规避声纳浮标航行深度选择

分析了被声纳浮标跟踪时潜艇所在的深度范围及主动声纳浮标在垂直方向上的探测范围．计算表明,声纳浮标垂直探测范围可覆盖潜艇工作深度．通过分析某海域水文条件和潜艇航行深度,对潜艇利用盲区规避声纳浮标探测的影响,指出潜艇在此海域内活动,应利用存在的声跃层,选择较小的规避深度,增大潜艇在浮标探测盲区内的航行时间,以规避主动声纳浮标的探测．     

多基地声呐接收机最优布阵的探讨

研究基于多声呐基阵的无源时差定位方法,从测时差定位原理入手,对定位误差与布阵几何的关系进行了分析,提出声呐基阵的最优布阵原则,对各布阵形式的定位精度进行仿真实验,给出最优布阵形式,仿真结果表明,该布阵形式在无源定位系统中有很好的应用价值。     

一种改进的声纳浮标定位算法和TMA 问题

为在航空反潜作战中更加快速精确地测量目标运动要素,对目标定位算法进行改进,并提出基于卡尔曼滤波的目标运动分析方法。根据主动定向声纳浮标＂距离和方位联合测量＂的特点,给出一种更为直接的加权均值定位算法和定位误差计算方法。并在此基础上,提出了采用卡尔曼滤波器估计目标位置、航速、航向等运动参数的方法。最后采用蒙特卡罗仿真方法,统计分析了系统的误差性能。仿真结果表明,该方法具有较高的目标运动参数估计精度。     

鱼雷被动声自导检测概率研究

为了研究鱼雷声自导性能,有必要对自导系统检测概率进行分析.从自导接收机信号处理方式、检测概率与检测阈的关系出发,提出了基于信号余量的被动声自导检测概率计算方法.仿真结果表明,鱼雷声自导系统被动检测概率在距离上成三种分布.在一定距离内,检测概率均超过0.5;在远距离上仅有极个别深度可检测到潜艇目标;在前两者之间,检测概率受深度影响较大,因此有必要进行深度上的优化选择.     

机载浮标搜潜系统搜潜效能评估模型

为了对机载浮标搜潜系统的作战效能进行合理评估,建立机载浮标搜潜系统的搜潜效能评估模型。利用WSEIAC系统效能评估模型,量化搜潜效能指标,建立机载浮标搜潜系统搜潜效能方程。将浮标阵列作为子系统,考虑其成活率问题,使模型更加贴合战术使用实际;将搜潜过程分为检查维修阶段和执行任务阶段,分别考虑其可维修性,使模型更加贴合部队保障实际。仿真实验结果证明：该模型切实可行,为此类装备的研制、推广及作战使用提供辅助的决策依据。     

反潜巡逻机使用浮标声纳和自导深弹攻潜模型仿真

针对反潜巡逻机使用声纳浮标和自导深弹的攻潜效能研究,提出了一种基于蒙特卡洛法的效能评估模型。在建立了攻潜坐标系的基础上,定义了连投深弹射击深度的概念;给出了浮标声纳系统定位目标条件下,反潜巡逻机连投深弹的散布模型和目标分布模型;依据攻潜过程和命中判定条件,进行攻潜效能的仿真计算;最后,通过仿真结果证实了方法的有效性,并提出了一种连投深弹时投弹间隔的确定方法。     

时空综合被动定位在机动目标跟踪过程中的应用

针对传统的纯方位目标运动分析需要本艇机动的缺点,将时空综合被动定位方法（STI）应用在目标运动分析领域,并将其推广在机动目标的定位跟踪过程中,仿真计算表明,利用STI方法能够对机动目标进行有效的定位跟踪,且无需本艇机动。     

声速剖面快速反演浮标系统与算法研究

为了快速获取大面积海域声速剖面（SSP）,介绍了一套具有全球差分定位（DGPS）、短波通信等功能的声纳浮标系统。传统的基于声传播时间的声速剖面反演,由于需要搜索不同声速剖面时的特征声线,存在速度慢的问题。为此,提出采用微扰法快速计算声传播时间,并以之为代价函数反演了南海某海域声速剖面。实验结果表明:该声纳浮标在4级海况下具有良好的可靠性与稳定性;与传统方法相比,虽然微扰法反演的精度下降了近1倍,但是计算时间由10 h减少到了3 s; 文中所提出的声纳系统与反演算法能满足声速剖面海上实时监测的要求。     

测向和测频改进的最小二乘单站定位跟踪方法

为了利用无源单站系统实现对运动目标定位与连续跟踪,提出基于最小二乘估计算法的运动目标无源定位跟踪方法。即利用均匀的等间距线列阵作为单个观测站,对多个运动目标进行方位和多普勒频率测量,在此基础上通过多点多次测量,采用最小二乘估计算法对非线性系统求解得到目标的定位解。仿真结果表明:该方法不但能够对多个运动目标进行定位,而且能够对其进行连续稳定的跟踪。     

基于Bootstrap 法的机载浮标搜潜系统作战效能指标分析

为解决试验样本量较少导致评估精度较低的问题,引入Bootstrap方法对机载浮标搜潜系统部分指标进行评估。介绍对于成败型指标的目标发现率评估步骤,并对一定环境下的潜艇目标发现率、浮标信号有效接收距离和某分机灵敏度这3项有代表性的指标进行仿真。分析结果说明该方法确实能够提高评估精度。     

对潜通信系统效能评估

为提高潜艇远海作战和训练时的通信效能,对潜艇通信手段中的甚低频通信、艇载数据链通信、卫星通 信、浮标通信4 种通信手段进行评估分析。根据对潜通信问题的性质和要达到的目标,建立有序的层次结构模型, 运用360°反馈原理的AHP 法确定指标权重,对度量指标进行量化,通过归一化处理,得出4 种通信手段的效能评估 结果,并对潜通信效能的主要影响因素进行了分析。该分析可为指挥人员运用对潜通信手段获得最佳的通信效能提 供参考。