鱼雷被动自导虚警产生机理及解决措施

为了解决鱼雷在试验中所出现的被动自导虚警问题,通过大量试验,分析了被动自导虚警所产生的机理,明确了在试验中鱼雷被动自导工作时,电机产生的电噪声通过发射机的供电通道,经声学装置耦合到接收通道,从而导致被动自导虚警.通过针对性地采用了在被动自导工作期间,断开发射机供电电源等措施,滤除了被动自导工作过程的电干扰,使自导检测正常.试验结果表明,该措施有效解决了鱼雷被动自导虚警问题.     

浅海混响对自导接收目标信号的影响

针对轻型鱼雷在实航试验中出现的由于浅海混响干扰引起自导接收跟踪非目标信号现象进行了分析，认为此现象为强界面混响干扰时产生的合成波束副瓣的误采样所致。因此，在满足此鱼雷总技术条件规定的浅海混响干扰条件下需采取必要的技术措施使抗界面混响的影响得以改进。     

自导深水炸弹干扰场分析

针对自导深弹的干扰场问题,分析了深弹自身干扰场与外界干扰场,及被动声自导方式和主动声自导方式时的干扰场的特征。根据不同的干扰场,给出了自导深弹相应的对抗措施。     

基于目标运动信息的被动自导特征提取新方法

低频被动自导是鱼雷提高作用距离的有效手段,但被动自导的抗干扰能力差是制约其应用的主要瓶颈,目前主要的被动特征提取方法集中在功率谱特征的提取,但随着对抗器材的发展,功率谱特征很容易被模拟。本文针对被动自导识别提出了一种新的基于目标运动信息的特征提取方法,即交点距法。该方法利用多点方位线交点的距离判断目标是否静止,仿真试验给出的性能分析表明,这种方法能够有效地识别动目标和静目标,从而排除悬浮式诱饵的干扰,提高了被动自导的反对抗能力。     

鱼雷发电机噪声对自导系统的干扰及其抗干扰技术

针对热动力鱼雷噪声高的问题,探讨了发电机噪声对鱼雷航行自噪声的影响,通过频谱分析和模拟试验等方法,找出了雷内电源的输出噪声源自发电机,并通过电源线、地线以及自导发射机泄漏到自导收发转换电路而进入接收机,分析了发电机噪声的特性以及对自导作用距离的影响机理,提出了改进收发隔离电路设计以提高阻断噪声能力和电源滤波的抗干扰措施。试验表明,采取抗干扰措施后可抑制噪声10～20 dB,使鱼雷自导作用距离达到一个新水平,同时可降低被动自导虚警概率,改进了自导系统性能,提高了其工作可靠性。     

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.     

水下声自导武器目标跟踪建模与仿真

目标跟踪是水下声自导武器智能化发展的重要方向之一。水下主动声自导武器目标跟踪过程具有观测基座运动和观测时变的特点,本文利用水下声自导武器导航定位及航行姿态参数和水下声自导武器检测到的目标信息,基于坐标变换将目标坐标从水下声自导武器坐标系变换到大地坐标系,解决了观测基座运动的问题,通过实时计算采样周期解决了观测时变问题,建立了基于卡尔曼滤波的水下声自导武器目标跟踪模型,分析了滤波初值选取问题,给出了滤波初值选取的工程方法。仿真结果证明,本文所建模型正确,跟踪算法具有较快的收敛速度,跟踪效果良好。     

多功能声自导反潜鱼雷战雷靶

针对缺乏用于声自导反潜鱼雷战雷实航爆炸试验攻击目标的问题,提出一种具有水声引信的多功能战雷靶设计思路.介绍多功能声自导反潜鱼雷战雷靶的设计方案,利用经典物理学的能量、动量原理,详细计算分析鱼雷在各种边界条件下攻击钢架的情况,并简要分析海流对鱼雷命中的影响.仿真结果表明:当Δt≤0.4 s时,鱼雷瞬间冲击加速度a(g)≥5g,满足引信动作需求,鱼雷可以引爆.该战雷靶的设计思路可为未来鱼雷声自导反潜战雷实航爆炸试验提供技术参考.     

两雷齐射试验及评定分析

鱼雷齐射试验方法与评定标准一直存在较大分歧,该文分析了齐射试验定义和影响齐射雷性能的因素,提出了搜索、跟踪及末攻击全过程考核主动声自导鱼雷齐射性能的要求,经试验方案分析和比较,推荐了优先选用两雷经一次转角、二次转角后均对着目标搜索的试验方案,它具有考核全面、有效性好的特点。本文提出了尾流自导鱼雷齐射试验新思路,即首先发射单雷多次以不同角度穿过自身尾流,对尾流自导是否检验到鱼雷尾流进行实航验证,在此基础上确定尾流自导鱼雷能否齐射及齐射使用条件,再进行齐射试验验证。     

基于改进Huber估计的水下尺度目标参数估计

尺度目标参数是水下声自导武器近程进行弹道机动和垂直命中攻击的关键参数,有效估计尺度目标的特征参数对保证水下声自导武器作战毁伤效果至关重要.本文利用水下声自导武器检测得到的尺度目标多亮点信息对目标尺度参数进行估计,然而目标不同反射部位的反射能力不同,对应的多亮点检测信噪比存在差异,直接利用最小二乘拟合进行尺度参数估计可能会造成较大的估计误差.基于Huber稳健M估计原理,通过分析对Huber估计进行了改进,该方法利用亮点强度和拟合误差计算迭代拟合权值矩阵,通过拟合误差剔除可能存在的干扰亮点,能对目标长度、走向角、等效点进行有效估计.仿真分析和实航试验结果均表明,该方法具有稳健的收敛性能,能有效剔除干扰点,具有较强的抗干扰能力和较高的参数估计精度.     

声自导鱼雷空时自适应处理

介绍了全维和降维空时自适应处理（STAP）的基本原理,通过分析鱼雷工作环境、工作方式以及数据组织方式,讨论了采用STAP方法提高声自导鱼雷混响背景下目标检测性能的可能性,给出了关键步骤的解决方案和STAP抗混响的基本流程。分析结果表明,采用STAP进行混响抑制难度要大于对机载预警（AEW）雷达杂波的抑制,然而在实现上却是可能的。仿真结果表明,采用STAP方法能够获得比常规方法更好的检测性能。STAP方法能够充分利用声自导鱼雷混响空时分布特性,是一种有前途的抑制鱼雷混响的新方法。     

鱼雷被动检测的盲分离对抗干扰方法

近年来由于海洋环境噪声级的不断提高,目标隐身性能以及水声对抗能力的不断提升,使得鱼雷被动目标检测方式的有效性受到极大的挑战。为了解决被动目标检测的抗干扰问题,采用近年来发展起来的盲信号处理方法,利用目标信号与干扰相互统计独立的原理,将目标与干扰盲分离,从而实现在强干扰条件下的被动抗干扰目标检测;在生成目标辐射噪声与模拟辐射噪声、冲击以及扫频干扰信号后,建立了多重干扰条件下的含噪信号混合模型,然后采用4种复盲分离算法进行了被动目标盲分离抗干扰仿真试验,并作了对比分析。仿真结果表明,通过盲分离方式可以有效地实现多种干扰的分离,提高了目标信号的信干比(SIR),从而改善了被动目标的检测性能。     

水声对抗中舰艇规避声自导鱼雷的航速问题

舰艇速度的变化会引起舰艇辐射噪声声源级的变化,从而改变鱼雷对目标的被动自导作用距离.本文根据声纳方程,从能量检测的角度分析了舰艇以常速和高速规避时,被动自导鱼雷发现目标的概率.进一步用对抗过程仿真的方法研究了规避速度对舰艇生存概率的影响.计算结果表明,在一定报警区域,舰艇以常数规避优于加速规避.     

鱼雷上限控制规律的数学仿真与分析

由于声线弯曲和鱼雷跟踪声线,使鱼雷跟踪目标到较浅深度,因此鱼雷弹道设计通常有上限控制弹道.鱼雷航行中当到达上限深度时,上限控制优先,强行将鱼雷拉到上限以下.本文分析了上限控制的原理和弹道特点,给出了上限控制基本规律,对鱼雷以跟踪目标进入上限、跟踪保持结束进入上限以及在上限上方跟踪保持结束等3种不同控制方式进入上限的深度弹道进行了数学仿真计算.仿真结果表明,在复杂的上限控制逻辑下,上限深度弹道不是一种形式,可能存在不规则的2次或多次再进入上限的弹道形式,或者存在上限附近深度规则振荡的弹道形式,这些规律为实航中出现的一些特殊现象分析提供了理论依据.     

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。     

反鱼雷鱼雷自导方式研究

针对反鱼雷鱼雷自导探测问题,根据反鱼雷作战需求和目前技术水平,提出了反鱼雷鱼雷各种可能的自导方式：主动自导方式、被动自导方式、脉冲侦察自导方式、多基地自导方式和诱骗自导方式,分析了各种自导方式的特点并估算了自导作用距离。认为,反鱼雷鱼雷应根据不同的装备平台采用相应的组合自导方式,以达到最佳的对抗效果。装备于潜艇的反鱼雷鱼雷宜采用“远程脉冲侦察自导方式＋近程被动自导方式”或者“远程脉冲侦察自导方式＋近程诱骗自导方式”的组合自导方式;装备于水面舰艇的反鱼雷鱼雷宜采用“远程多基地自导方式＋近程被动自导方式”的组合自导方式。该研究结果可为部队使用反鱼雷鱼雷提供参考。     

基于联合制导方式的潜射反主动声纳鱼雷探讨

针对现行潜射反舰鱼雷制导方式受海洋环境的影响,潜艇攻击距离和鱼雷自导距离被制约的问题,借鉴反辐射导弹的设计理念,提出了一种基于对目标探测信号的测量和其他组合联合制导的新型鱼雷制导方式。采用这种自导方式的反主动声纳鱼雷,以反潜舰艇和鱼雷发出的主动声纳脉冲信号为导引源,对目标实施硬杀伤。探讨了联合制导方式下,反主动声纳鱼雷的设计原理及技术特点,并假想了其作战流程。分析表明,反主动声纳鱼雷的作战特点符合实际攻击和作战需要,具有较好的应用前景。     

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。