声寻的鱼雷自导系统目标、背景和海洋环境特性半实物仿真技术研究

在进行鱼雷声寻的自导系统半实物仿真时必须实现水声目标、水下背景和海洋环境的实时仿真。本文在鱼雷声寻的自导系统半实物仿真特点的基础上讨论了目标背景特性的实时生成和实时控制等关键技术,提出了采用多DSP并行计算实现水下目标背景实时仿真的技术方案,解决了水声信号实时生成与控制的技术瓶颈,给出了系统构成及控制方案。通过仿真测试,该系统满足鱼雷自导系统半实物仿真的工程需求。     

目标、背景和海洋环境特性仿真计算机系统配置研究

本文重点阐述了以DSP和DDS技术为基础的时变窄带水声信号的生成原理和方法;给出了目标背景生成系统的基本结构;研究并最后确定了计算机系统的配置方案。试验结果表明,该系统在其主要技术性能上满足了鱼雷自导系统半实物仿真的要求,并具有很好的实时性,为水声目标背景特性的仿真最终实现及声寻的制导系统的半实物仿真奠定了基础。     

鱼雷尺度多目标多干扰半实物仿真环境设计与实现

随着信号检测方法及计算机技术的发展应用,鱼雷自导系统性能不断提高,水下尺度多目标识别已成为检测现代鱼雷自导系统水声对抗能力的重要指标之一,但相关实航测试环境却难以实现。通过对尺度多目标有效性判断及遮蔽计算的分析,依据实时性原则设计了信号实时生成算法并构建了半实物仿真系统,对鱼雷尺度多目标多于扰环境进行了模拟,为试验室环境检测鱼雷水声对抗能力提供了便捷有效的手段。验证结果表明,该系统可以满足相关仿真需求。     

水下爆炸对被动声自导鱼雷的干扰机理及仿真

为了验证水声干扰子弹水下爆炸声信号对抗声自导鱼雷的效果,基于水下爆炸的声信号具有声源级高、覆盖频率宽的特点,建立了水声对抗数学模型,并应用数学优化方法,将对抗问题转化为非线性有约束的目标优化函数,得到了舰艇最佳规避角和干扰弹最佳落点位置,且发现最佳发射角度变化较小。仿真结果表明,水声干扰子弹在最佳发射条件下,能有效干扰声自导鱼雷。     

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。     

基于水声对抗系统的鱼雷噪声仿真研究

鱼雷仿真是水声对抗仿真系统中的重要组成部分,其仿真效果对水声对抗仿真整体性能有着重要影响。以潜射声自导反舰鱼雷为例,论述了鱼雷噪声仿真的实现过程和关键技术,包括鱼雷出管声仿真,鱼雷航行辐射噪声仿真,弹道仿真等具体内容。该方法可以体现鱼雷噪声的声学特征,可以用于水声对抗方法研究,系统测试等方面。     

基于以太网的鱼雷声光复合制导全弹道仿真平台构建

光纤线导＋声尾流制导的复合制导方式能够较好地克服单一制导方式的缺点,提高鱼雷武器在复杂水声物理场环境中对目标的探测距离和导引精度。本文研究了鱼雷射前流程,作战态势,线导方法以及舰船尾流模型和尾流自导检测模型等内容,完成了基于以太网的鱼雷线导＋尾流制导全弹道仿真平台构建,为下一步半实物鱼雷全弹道仿真平台构建提供技术支撑,可以支持完成复合制导鱼雷的使用方法和性能评价等一系列研究工作。     

某型装备声探测仿真建模

复杂水声环境与对抗条件下多目标之间的对抗仿真是对某型装备进行自导系统性能分析的有效手段之一,基于该需求,对某型装备自导声探测进行建模研究。为该装备自导性能仿真系统建立了理论模型,着重对自导探测、各种情况下的自导检测和目标特性进行了建模研究,分析了在复杂水声环境和对抗作战条件下该型装备的自导探测和作战性能,可为自导系统设计提供理论依据。     

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.     

新世纪鱼雷技术发展趋势研究（续）

3.2 鱼雷自导技术 高技术海战对鱼雷自导系统提出了增大微弱信号探测能力和作用距离,提高目标参量估计精度,增强目标识别和反对抗能力,实现精确导引的要求。由于还没有一种物理场比声场在水中具有更远的传播特性,因此鱼雷自导将继续以声自导为主,其性能的提高取决于声自导技术的发展。在诸多自导关键技术和新技术中,特别值得一提的是低频声自导、尾流自导以及目标自动识别技术。     

鱼雷[U1]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。     

舰载软硬防雷武器综合对抗智能鱼雷方案研究

针对舰艇对抗智能声自导鱼雷的问题,提出了综合使用两型软硬防雷武器即悬浮式声诱饵和悬浮式深弹的对抗方法,确定了二者的发射顺序,给出了两种可行的布放方案;采用统计模拟的方法,对两种布放方案的对抗效果进行了仿真,通过分析仿真结果,对舰载软硬防雷武器对抗智能声自导鱼雷的方案进行了优选;通过改进悬浮式声诱饵与悬浮式深弹阵之间的布放间隔,有效提高了舰艇的生存概率,为提高软硬防雷武器综合使用的作战能力提供了决策依据。     

潜射线导鱼雷蛇形弹道设计及仿真研究

在线导鱼雷攻击过程中,当只有目标方位信息且目标舷角很小时不利于鱼雷捕获目标,为解决该问题,阐述了蛇形弹道搜索的概念,提出了2种线导鱼雷蛇形弹道搜索使用时机。建立蛇形弹道搜索控制模型,并进行了仿真验证。研究结果表明：采用线导加尾流自导蛇形弹道搜索在只有目标方位信息且小目标舷角情况下可以有效提高鱼雷捕获目标尾流的概率,为解决进入尾流舷别不确定给攻击带来的问题,又提出了利用尾流自导加声自导攻击目标的组合使用方法,该方法可保证鱼雷命中目标概率;采用线导加声自导蛇形弹道搜索在目标方位无效情况下可以有效扩大鱼雷机动范围,捕获目标概率要高于直航搜索捕获目标概率。     

基于蒙特卡洛法的空投鱼雷搜捕概率分析

针对空投鱼雷实际使用情况,分析空投鱼雷散布规律和鱼雷主动声自导原理。构建空投鱼雷的投雷误差 模型、潜艇定位误差模型、搜捕弹道模型和自导检测模型;采用蒙特卡洛法对空投鱼雷投雷和搜捕过程进行仿真, 分析不同投雷高度、速度、投雷点方位、潜艇定位误差对鱼雷搜捕概率的影响。仿真结果表明,该分析可为作战决 策提供理论依据。     

基于短时傅立叶变换的鱼雷自导信号参数实时估计及应用

采用商用成熟（COTS）技术途径开发军用设备是一个重要发展方向。该文提出了COTS产品在声靶系统对鱼雷自导信号参数实时估计中的应用方案,采用短时傅立叶变换（STFT）实现对鱼雷自导信号脉冲载频、脉冲到达时刻、脉冲宽度和脉冲问隔的实时估计。在鱼雷自导信号参数高精度估计的基础上,利用中频直接采样有效减小了信号处理的数据量。通过工业D／A板试验证明,该应用方案达到了设计功能和性能指标要求,并且降低了开发成本,缩短了项目的开发周期,保证了应用的灵活性和二次开发性。     

基于舰艇水下先期防御的来袭鱼雷报警系统

基于舰艇水下先期防御作战的威胁信息获取需要,从探测距离、工作频段、作用空间、信号识别、自动化程度和时间连续性等方面分析了鱼雷报警系统的战技指标要求,从先验信息、初始噪声、航行噪声、主动声自导信号和目标信号分类等方面阐述了鱼雷报警的信息来源及信号特征提取,以多基元集束式被动拖曳线列阵声纳为对象探讨了鱼雷报警系统的基本原理、设计要点与关键技术,为优化对抗条件下的鱼雷设计提供依据。     

火箭助飞声诱饵对抗鱼雷的舰艇规避优化模型及其生存概率分析

基于非线性规划理论,建立了使用助飞声诱饵对抗声自导鱼雷的舰艇规避机动模型及声诱饵的最优发射参数模型,并使用该模型对舰艇的生存概率进行了仿真计算和分析,最后得出了使用助飞声诱饵的几点结论,可解决水面舰船使用助飞声诱饵对抗声自导鱼雷的问题,对推动装备的作战使用和提高舰艇生存概率具有重要意义。