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。     

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.     

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.     

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.     

应召搜潜中典型情况下潜艇分布概率的计算

针对应召搜潜过程中潜艇分布概率的计算问题,推导了潜艇的初始位置服从正态分布、潜艇航向在二维平面内服从均匀分布、潜艇航速已知或服从已知分布的潜艇分布概率的计算方法,给出了潜艇航速服从均匀分布和瑞利分布等典型情况下,潜艇分布概率的计算公式,并通过蒙特卡罗方法验证了所推导公式的正确性,同时给出了部分时刻潜艇位置联合概率密度和边缘概率密度的计算结果。通过该计算结果可以清楚地看出应召搜潜中潜艇的分布概率随搜潜时间的变化情况,这对于在搜潜过程中制定正确的搜潜策略具有一定的指导意义。     

通报距离对应召磁异搜潜概率的影响

为了分析应召搜潜过程中通报距离对搜潜概率的影响,推导出了计算潜艇位置分布概率的模型。通过该模型建立了通报距离与应召磁异搜潜概率的关系,并给出了一些典型情况下的计算结果。结果显示：应召磁异搜潜概率随通报距离的增加迅速下降,仅当通报距离较近且潜艇初始分布半径较小、航速较低时,应召磁异搜潜拥有较高的探测概率;从而表明通报距离对应召磁异搜潜概率影响较大,磁异探测不适合对远的通报距离的区域实施搜索     

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。     

反潜巡逻机浮标布阵应召搜潜效能研究

搜潜效能是评判浮标阵型优劣的重要依据。本文基于应召搜潜,根据已知的潜艇信息,以反潜巡逻机为平台,建立了不同阵型声纳浮标搜潜数学模型。并运用Monte Carlo方法仿真分析了相同条件下,潜艇初始位置分布、初始距离、潜艇航速对浮标阵搜潜效能的影响。结果表明:同等条件下,声纳浮标方形阵搜潜效能最好,其次是圆形阵、三角形阵;三种浮标阵的搜潜效能都随着潜艇初始位置分布、初始距离、潜艇航速的增大而降低。这为指挥员进行浮标布阵提供了有效的辅助决策依据。     

浮标阵形对搜潜效能影响的研究

搜潜效能是评估浮标阵形性能的重要依据.为了研究不同浮标阵形对搜潜效能的影响,以航空应招反潜作战为背景,建立了航空搜潜过程中的潜艇运动模型和浮标布阵数学模型,并结合浮标阵阵无数量、反潜基地距潜艇初始发现点的距离、反潜机巡航速度以及潜艇规避速度的变化,运用Monte-Carlo方法对不同浮标阵形的搜潜效能进行了仿真和比较分析.仿真结果表明,在相同条件下,不同浮标阵形的搜潜效能存在较大差异,单层圆形浮标阵的搜潜效能相对较高.为声纳员优化浮标布阵提供有效的辅助决策依据.     

CGF在海上机动编队一体化训练模拟系统中应用研究

计算机生成兵力(CGF)技术在水面舰艇编队智能化生成和仿真方面有着十分广阔的应用前景.该文从计算机生成水面舰艇编队兵力(CGSF)实体模型入手,研究了水面舰艇单舰及战斗编队、舰载直升机和潜艇等海上机动编队兵力一体化训练的作战模拟,构建了CGSF在执行作战任务过程中的战术机动仿真模型和攻防对抗智能决策仿真模型体系,重点介绍了编队队形变换和武器通道组织仿真模型的建立.通过在一体化训练模拟系统中应用表明,采用CGF可以提高水面舰艇编队兵力生成和仿真的智能化程度,比较逼真地实现人机攻防对抗训练.最后分析了在训练模拟系统中应用存在的主要问题及解决思路.     

舰空导弹拦截反舰导弹仿真模型研究

在高技术条件下的水面舰艇编队作战中,建立高效的舰空导弹武器系统,成为世界各国海军发展的主流方向。在研究水面舰艇舰空导弹反导效能时发现,原有的模型已不适用于现有导弹,因此首先对舰空导弹拦截反舰导弹作战过程进行分析,然后应用离散事件仿真理论,通过实体流图法建立仿真模型,采用事件调度法推进仿真时钟前进,使用概率统计方法对仿真结果进行处理并得出结论。最后文章对模型的适用性进行了分析。     

潜射鱼雷攻击水面舰船时的声自导发现概率仿真研究

鱼雷是潜艇攻击水面舰船的主要武器之一，潜艇发射声自导鱼雷攻击水面舰船的过程中，鱼雷的自导装置能否有效发现目标受多种因素的影响，有必要对其声自导装置发现目标的概率进行分析研究。阐述了潜艇使用声自导鱼雷对水面舰船的攻击过程，分析了水面舰船的辐射噪声和声反射强度对鱼雷声自导作用距离的影响，采用蒙特卡洛方法，对声自导鱼雷发现水面舰船的概率进行了仿真分析。仿真结果表明，在设定的仿真条件下，随着鱼雷射击距离增大、声自导作用距离变小、目标方位误差变大，潜艇使用鱼雷攻击水面舰船时的声自导发现概率会明显变小，攻击目标舷角、舰船目标航速不同时，声自导鱼雷的发现概率也不相同。潜艇在使用声自导鱼雷对水面舰船实施攻击前，应根据攻击态势、水面舰船运动规律和水文情况，预报声自导鱼雷对水面舰船目标的发现概率。     

基于改进遗传算法的舰空导弹火力优化仿真

针对严峻的空中威胁,快速合理的进行火力分配,充分发挥舰空导弹作战效能,为了最大限度的保护水面舰艇安全。在分析现代水面舰艇编队防空作战过程的基础上,结合现代水面舰艇编队防空的基本原则,运用改进的遗传算法建立了水面舰艇舰空导弹火力优化配置模型。使算法通过合理可信的目标函数、十进制编码、控制初始种群个体距离、重复度防畸判断和统一优选产生子代策略,保证了产生个体的有效性,提高了搜索质量,加快了搜索速度。最后,通过两个实例进行了仿真实验和结果分析,结果证明：算法可以快速有效地进行舰空导弹的火力分配,可以解决复杂防空态势,搜索结果可信度高,实用性强。     

基于Matlab的应召反潜潜艇位置分布建模及仿真

针对应召反潜过程中潜艇初始位置服从正态分布，航向、航速服从均匀分布的情形，基于公式推导得到了潜艇位置概率分布计算方法，并通过调用Matlab库函数编程实现。考虑到Matlab编程简单，易于实现随机运算的优点开展了概率分布的蒙特卡洛仿真。两种方法对比验证了计算结果的有效性。     

基于战例的舰艇编队防潜作战辅助决策研究

舰艇编队防潜决策研究是目前海上编队作战研究中的重要方向;为了有效应对舰艇编队防潜作战辅助决策的复杂性,提高编队防潜作战效能,首先对其复杂性和表象进行了分析,提出采用定性定量相结合的决策方法解决防潜作战辅助决策的复杂性问题;其次,通过对已有辅助决策方法进行比较和筛选,将基于案例和识别优先决策方法相结合提出了基于战例的协作识别优先决策方法,该方法采用战例描述识别优先决策模型中经验知识,并根据辅助决策的协同性特点为模型增加了协作模块;根据该方法开发的仿真系统运行结果表明应用该方法构建的原型系统能够较好地支持具体想定背景下编队对潜防御中的指挥决策问题.     

空投主动声自导鱼雷反潜仿真与分析

建立了某型空投主动声自导鱼雷在特定海洋环境下的反潜模型,并在主动声纳方程的基础上,对潜艇目标强度、鱼雷干扰噪声级对鱼雷主动声自导作用距离的影响进行了分析.另外,还对单枚空投主动声自导鱼雷对定向定速潜艇的攻击过程进行了仿真模拟,在不同的距离和舷角上分析了仿真得出的数据,得出了该型鱼雷反潜的一些基本规律,如潜艇处于鱼雷的主动声自导作用距离之内时,鱼雷对潜艇的命中概率最高,鱼雷投放于潜艇的艇首舷角命中概率也较高.对研究潜艇对抗空投主动声自导鱼雷的方法具有重要的参考作用.     

基于位置信息的海上编队目标关联方法

根据海上舰艇编队的特点,针对传统电子侦察与雷达目标关联方法的不足,提出了一种基于位置信息的海上编队目标关联方法,并通过改变对目标观测次数、舰艇间距、编队队形和目标与基线距离等4种因素来对传统关联方法和基于位置信息关联方法进行了仿真比较,仿真结果表明:基于位置信息的关联方法综合考虑了多观测站的信息,在多种因素的影响下表现比较稳定,且能获得较高的关联正确率,具有明显的优越性。     

水面舰艇防潜作战模拟训练的计算机仿真研究

研究和探讨了水面舰艇对潜艇防御作战模拟训练中的计算机建模和仿真问题 ,在分析交战过程的基础上 ,建立了进行模拟仿真所需的舰艇运动、鱼雷航迹、武器使用效果等模型 ,给出了对模拟仿真中有关问题的处理办法 ,描述了模拟仿真流程。     

基于内分泌免疫多智能体的舰艇编队防空体系模型

针对舰艇编队协同防空问题,借鉴生物内分泌免疫系统的防御机理,将舰艇编队协同防空体系映射到内分泌免疫系统中,并且结合多智能体理论与方法,设计了内分泌、免疫智能体和通信智能体的功能结构模型,构建了一种舰艇编队协同防空体系内分泌免疫多智能体网络模型。该网络模型整体上涌现出了协同防空体系的自组织性、自适应性、自学习性、记忆性和进化性,为舰艇编队协同防空体系研究注入了新的思想,也可为反潜等其它防御作战研究提供借鉴。     

多舰测向交叉定位系统布局优化方法研究

在航海舰船准确定位的研究中,多舰测向交叉定位是在复杂海战场环境下较为常用的一种被动协同探测方式.参与定位的舰艇布局对测向交叉定位的探测范围和定位精度具有重要影响,应根据作战任务和作战海区地理特点对舰艇布局进行优化.舰艇布局涉及了舰艇数量、舰艇间距和编队队形三个方面因素,如何进行合理配置是舰艇布局优化的难点问题.建立了多舰测向交叉定位误差的数学模型,对不同布局条件下的测向交叉定位误差分布进行了仿真.通过仿真结果的对比分析,得出不同定位需求和海区条件下舰艇数量、舰艇间距和编队队形的配置方法,从而实现舰艇定位布局的优化.