反潜巡逻机使用磁探仪应召搜潜效能模型

为快速发现锁定潜艇位置,对反潜巡逻机使用磁探仪应召搜潜效能模型进行研究。根据应召搜潜的特点, 结合反潜巡逻机使用磁探仪对潜搜索的方法,分析在应召搜潜条件下潜艇的机动模型和反潜巡逻机的航路模型方法, 建立反潜巡逻机使用磁探仪应召搜潜的效能模型,并进行仿真计算。在此基础上,分析了应召距离、潜艇航速、磁 探仪作用距离、飞机飞行高度、潜艇航向对发现概率的影响,对反潜巡逻机使用磁探仪应召搜潜的效能研究有一定 参考价值。     

反潜巡逻机磁探仪检查搜潜效能研究

针对潜艇自身的磁异常会引起地磁场扰动的特点,可以利用磁探仪探测安静型潜艇。根据检查搜潜的特点,结合反潜巡逻机使用磁探仪对潜搜索的方法,分别建立单机和双机使用磁探仪检查搜潜的数学模型,并通过仿真计算,分析搜索区域面积、磁探仪探测作用距离的变化对搜索发现概率的影响。仿真结果证明,该方法能为磁探仪的优化使用提出有效建议。     

Research on Efficiency of Checking Search Submarine by Magnetic Anomaly Detector on Antisubmarine Patrol Aircraft

针对潜艇自身的磁异常会引起地磁场扰动的特点,可以利用磁探仪探测安静型潜艇.根据检查搜潜的特点,结合反潜巡逻机使用磁探仪对潜搜索的方法,分别建立单机和双机使用磁探仪检查搜潜的数学模型,并通过仿真计算,分析搜索区域面积、磁探仪探测作用距离的变化对搜索发现概率的影响.仿真结果证明,该方法能为磁探仪的优化使用提出有效建议.     

磁性目标的单点磁梯度张量定位方法

针对以往利用总量磁场(或梯度)或磁场分量测量的定位方法计算量相对较大、定位实时性较差的不足,根据磁偶极子模型基础上的简易方便的磁梯度张量定位模型,利用一个测点的测量值实现了实时磁性定位.利用平面磁梯度测量系统,对定位模型进行了仿真分析,表明该方法具有较高的精度,磁探仪精度、基线距离等是影响定位误差的主要因素,该方法对实际磁定位工作具有一定的参考价值.     

基于先验目标分布的磁探仪应召搜潜最佳圆周搜索半径研究

为提高反潜巡逻机利用磁探仪执行应召螺旋搜潜的搜潜效能,运用概率论和最优搜索理论对最佳圆周搜索半径进行研究.综合考虑目标初始位置、航速和航向等分布的特点,建立了磁探仪圆周搜潜概率的解析模型,据此推导出最佳圆周搜索半径.根据飞行线路模拟算法,结合反潜巡逻机的机动性能,建立了反潜巡逻机利用磁探仪执行螺旋搜潜时的航路规划的数学...     

使用航空深弹驱赶潜艇建模与仿真

非战争时期,驱赶可疑潜艇是航空深弹的主要作战任务,也是其自身特点和优势体现.首先,在分析驱赶潜艇作战原则的基础上,利用航空深弹爆炸威力模型和潜艇壳体抗冲击模型,给出了深弹起爆时距离目标的安全半径和最大有效半径;然后,根据投弹散布模型和目标定位模型,提出了驱赶潜艇目标的投弹瞄准点位置,通过权衡完成驱赶目标任务概率和对目标潜艇造成毁伤的概率,确定投弹瞄准点.最后,针对声纳系统和磁探仪的不同目标定位条件,仿真分析了具体算例.仿真结果表明,较高的投弹精度和水下目标定位精度能更好地控制作战效果.     

航空磁探中潜艇目标的联合估计检测方法研究

为了解决航空磁探测中水下潜艇目标信号被强磁背景噪声和干扰淹没的问题,提出一种联合估计检测方法。针对潜艇目标基于磁偶极子建立目标磁场光泵测量信号模型,确定了目标信号模型主要由位置三分量x、y、z,目标磁矩三分量M_x、M_y、M_z以及航向角θ等7个未知参量决定。使用光泵磁探仪的观测样本,根据潜艇目标先验信息,基于遗传算法使用Fréchet距离构造适应度函数,搜索得到目标未知参量。根据生成的目标估计信号,构造了平均相关检验统计量,并设计了使用目标估计信号的联合估计检测器。研究结果表明：联合估计检测器在低信噪比条件下仍具有良好的检测能力;相对于传统的正交分解检测和动目标航空磁异常检测,使用目标估计信号的联合估计检测器能够降低虚警概率,提高信噪比,使检测性能更优。     

潜艇磁场的估算与仿真

潜艇磁场的分析估算与仿真对于开发诱饵、靶标和磁探仪具有重要的实际意义。本文分析了潜艇磁场旋转椭球体模型与磁偶极子模型,估算了潜艇磁场的大小。在比较了高磁导率下空心球体与实心球体磁场差别的基础上,提出了采用空心永磁体模拟潜艇磁场这一方法,由此估算了永磁体模拟的基本参数。该方法为磁性探潜的理论研究与试验,以及实现诱饵和靶标的潜艇磁场仿真功能提供了参考。     

弹体侵彻过程主动磁探测识别方法

针对现有主动磁探测侵彻过程识别方法存在双磁块体积大、安装一致性差,相对位置扰动对侵彻过程识别影响大的问题,提出利用单个磁块激发磁场的主动磁探测侵彻过程识别方法。通过安装于引信内部的单个磁块产生磁场,靶板内铁磁性的钢筋会使引信内部磁场产生变化,而磁场变化情况与侵彻过程中弹-靶相对位置具有对应关系,可以此实现对弹体侵彻过程的识别以控制起爆。利用COMSOL软件建立弹体侵彻钢筋混凝土靶板的有限元仿真模型,通过对侵彻单层靶的弹-靶耦合作用下的引信内部磁场变化情况进行仿真,确定磁块和磁传感器相对位置的放置方案。针对多层靶和厚靶的不同侵彻工况进行仿真分析,得到弹体侵彻多层靶和厚靶时磁场变化情况与侵彻过程的对应关系,分析了斜侵角度对主动磁探测的影响,侵彻角度越大,磁场强度变化滞后越明显。研究结果表明,利用单个磁块的主动磁探测方法可用于不同工况的侵彻过程识别并以此来控制起爆。     

基于潜艇磁偶极子模型的航空磁探潜探测宽度模型与仿真

针对航空反潜磁异常探测传统探测宽度模型无法准确分析目标磁特性、环境磁特性等因素对航空磁探潜探测宽度的影响,引入概率分布的思想并提出基于信噪比检测依据的新探测宽度模型。为了求解该探测宽度模型,建立了基于磁偶极子目标的航空磁探潜探测模型,目标磁特性模型,环境噪声和检测模型,给出了基于信噪比检测依据的探测宽度模型求解方法和步骤。仿真分析表明：所建立的模型能够充分反映目标特性、地磁场特性、环境磁噪声等级、反潜机探测平台等因素条件对航空磁探潜探测宽度影响;与经典探测宽度模型相比,新建立的模型能够对航空磁探潜探测宽度进行更加有效和精确的计算。     

反潜巡逻机空投鱼雷攻潜作战效能分析

结合反潜巡逻机使用空投鱼雷攻潜作战的过程,探讨了空投鱼雷攻潜作战的各主要影响因素,分析了目标定位的散布误差以及空投鱼雷入水的散布规律。根据自导鱼雷的工作原理,给出了目标检测模型和命中判定模型,阐述了反潜巡逻机使用空投鱼雷攻潜的基本方法以及投雷参数的解算方法。采用蒙特卡洛法仿真分析了各影响因素与命中概率的关系,得出的结论可为反潜巡逻机空投鱼雷攻潜作战提供参考依据。     

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.     

使用航空自导深弹多次攻潜方法

针对反潜巡逻机使用航空自导深弹的攻潜作战问题,给出了多次深弹攻击的定义,分析了多次深弹攻击的使用时机和攻击参数。在建立连投航空自导深弹攻潜效能评估模型的基础上,通过仿真计算,研究了潜艇目标采取纯机动对抗和使用声诱饵对抗时,多次连投深弹攻击的合理攻击参数和命中概率,总结了反潜巡逻机多次连投深弹攻潜作战的方法。     

用边界元法进行潜艇空间磁场推算的试验检验

为了解和掌握潜艇空间磁场的分布，以研究潜艇的磁隐身性能，利用边界元法建立潜艇空间磁场推算的数学模型，设计试验测量得到用于建模的潜艇模型周围某包络面上的3分量磁场值，然后用3分量测磁仪测量得到艇模上方不同高度上的磁场数据。通过将测量值与边界元模型推算出的磁场值相比较，结果表明该模型稳定性较好，推算精度较高，能够较好反映潜艇空间磁场的分布，有一定的工程实用价值。     

Submarine Magnetic Field Extrapolation Based on Boundary Element Method

In order to master the magnetic field distribution of submarines in the air completely and exactly and study the magnetic stealthy performance of submarine, a mathematic model of submarine magnetic field extrapolation is built based on the boundary element method （BEM）. An experiment is designed to measure three components of magnetic field on the envelope surface surrounding a model submarine. The data in different heights above the model submarine are obtained by use of tri-axial magnetometers. The results show that this extrapolation model has good stabilities and high accuracies compared the measured data with the extrapolated data. Moreover, the model can reflect the submarine magnetic field distribution in the air exactly, and is valuable in practical engineering.