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。     

鱼雷多目标自导系统声学建模与实现

多目标自导系统是新型鱼雷制导系统发展的必然趋势,是对现有自导系统功能的完善与提升,通过建模手段对其性能及技术特点进行研究是自导研究领域非常关心且亟待解决的问题.该文对鱼雷多目标自导系统的功能及系统构成进行了研究,并从系统层面对其关键技术进行了讨论.基于层次化和模块化的建模原则,将自导系统分解为彼此独立的11个功能模块,利用Visual C++平台在声信号层次上设计并建立了鱼雷多目标自导声学仿真系统,给出了主要模块的声学模型.最后,在相同的复杂对抗环境下对多目标自导系统和传统的单目标自导系统进行了100次统计仿真试验,结果表明,多目标自导系统较传统的单目标自导系统命中概率提高了38.5%,航程损耗减小了17.6%,显著提高了复杂对抗环境下自导系统的作战效能.     

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。     

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。     

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。     

基于以太网的鱼雷声自导电信号半实物仿真系统

由于鱼雷作战水声环境的复杂性,鱼雷声自导半实物( HWIL)仿真成为实验室环境下声自导系统设计与性能评估的重要手段。提出了一种基于以太网的分布式半实物仿真系统,采用电信号注入法模拟目标／背景信号,介绍了其构成方法及工作原理;详细讨论了窄带点目标、窄带体目标、混响和海洋噪声等主要目标／背景信号的水声仿真模型;给出了使用流水线阵列处理的仿真信号源硬件系统设计,并提出了延时滤波算法实现了多路仿真信号源的实时同步输出。相应的信号仿真试验结果证明了采用电子注入法实现声自导半实物仿真系统的有效性。     

软杀伤武器环境下鱼雷多目标跟踪方法

针对日益复杂水声对抗环境下鱼雷多目标跟踪中出现目标误跟或失跟现象,分析了水下软杀伤武器的对抗方式,提出了一种基于识别、跟踪、优选的一体化鱼雷多目标跟踪方法。该方法首先利用识别来排除干扰式武器的影响,然后对潜艇和声诱饵进行目标跟踪,最后通过优选确定鱼雷的攻击目标。仿真结果表明,该方法可有效解决鱼雷跟踪过程中短时的数据丢失问题,并实现组合使用软杀伤武器情况下的鱼雷反对抗。     

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。     

3D视景在鱼雷制导系统半实物仿真中的实现

利用建模工具Mu ltiGen Creator和Vega建立了鱼雷全弹道仿真中所需的鱼雷、水面舰艇、潜艇和干扰器等各类3D模型,以及海洋、战场武器实体尾流和爆炸等仿真战场环境,形成真实感较强的3D视景仿真环境,并解决了3D视景与分布式制导仿真系统间的接口技术,实现了鱼雷从发射到命中目标全过程的3D图像及相关数据显示,该系统已成功应用于鱼雷制导系统半实物仿真试验。     

用于鱼雷制导的潜艇目标强度预报结果快速拟合模型

鱼雷制导系统有限的硬件条件及快速的攻击过程,要求应用于鱼雷制导计算的数学模型必须快速而准确。本文根据板块元方法精确预报了潜艇在不同频率、不同方位角下的目标强度值,先利用最小二乘法将单一频率下的方位角和目标强度进行曲线拟合,然后以频率为变量对曲线组进行拉格朗日插值,得到了一种以频率和水平方位角为变量,能够满足鱼雷制导系统实时计算使用的潜艇目标强度预报结果快速拟合模型。仿真结果表明,与现有的等效散射面积公式以及椭球修正模型等相比,本文提出的方法计算速度快,结果精度更高。