远程鱼雷目标主动声纳探测性能分析

以潜射鱼雷的浅海作战应用为背景,结合3种典型水文条件,计算了鱼雷舷侧阵声纳对中频主动声纳信号的作用距离和测向误差。计算结果表明,在潜艇反舰作战中,利用水面舰艇发射的主动声纳信号,潜射鱼雷的舷侧阵声纳可实现目标的远程被动探测;而当目标可探测时,鱼雷舷侧阵声纳具有较高的目标测向精度,一般可满足鱼雷远程自导导引对测向精度的要求。     

反鱼雷鱼雷拦截概率影响因素仿真分析

为研究影响反鱼雷鱼雷拦截概率的主要因素,根据想定的反鱼雷鱼雷拦截态势建立了鱼雷弹道模型以及舰艇规避模型,通过仿真计算,定量分析了探测误差、自导作用距离和自导扇面角对反鱼雷鱼雷拦截概率的影响。仿真结果表明,提高对来袭鱼雷的定位精度,增大反鱼雷鱼雷自导作用距离和自导扇面角,可以有效提高反鱼雷鱼雷拦截概率。     

一种基于拖曳线列阵的鱼雷弹道技术研究

拖曳线列阵已被广泛应用于各类舰船。因拖曳线列阵的工作频率低、利于线谱检测等优点,提出一种基于拖曳线列阵的弹道技术。当拖曳线列阵用于鱼雷进行目标搜索时,需要重新考虑传统鱼雷自导探测弹道设计。考虑到拖曳列阵的探测特点,结合鱼雷的搜索模式,提出了一种充分利用拖曳线列阵特点的鱼雷弹道设计方法,以提高鱼雷打击命中率。     

反鱼雷鱼雷拦截弹道及拦截概率

通过分析反鱼雷鱼雷的2种不同拦截弹道,建立了迎面逆弹道拦截和直接直线拦截方案的数学模型,讨论了来袭鱼雷方位角和反鱼雷鱼雷发射角之间的关系,采用蒙特卡罗法,仿真计算了本舰对来袭鱼雷的测距和测向误差对反鱼雷鱼雷拦截目标概率的影响,同时讨论了拦截弹道与反鱼雷鱼雷性能的关系。结论表明,迎面逆弹道拦截方式具有更高的拦截概率;对来袭目标实现准确定位能有效的提高反鱼雷鱼雷对来袭目标的拦截概率;增加反鱼雷鱼雷的自导探测距离和搜索扇面角能有效提高对来袭鱼雷的拦截概率。     

尾流自导鱼雷弹道逻辑仿真

针对尾流自导鱼雷的制导特点,采用面向对象程序设计方法进行了尾流自导鱼雷弹道逻辑的仿真,比较精确地建立了机动目标尾流的仿真模型,研究了尾流自导鱼雷对尾流碰撞检测的仿真原理,深入分析了尾流自导鱼雷的弹道逻辑,提出了尾流自导鱼雷的弹道仿真方法,从而完成了尾流自导鱼雷弹道逻辑的仿真.经过对仿真输出图形和仿真数据的分析,验证了尾流自导鱼雷弹道逻辑的仿真模型的正确性和实用性.     

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。     

鱼雷自导性能分布式仿真中的作战环境建模

为了在鱼雷自导性能仿真中体现真实作战环境对鱼雷自导的影响,从鱼雷自导系统与外界的信息交互出发,通过分析鱼雷自导探测目标机理和工作过程,结合分布式仿真技术,建立了鱼雷自导性能分布式仿真中的复杂海洋环境和对抗作战仿真模型。仿真结果表明,所建模型合理有效,可以体现鱼雷自导工作的真实环境。     

反鱼雷鱼雷关键技术探讨

探讨了对反鱼雷鱼雷武器系统、总体、自导、控制、引信及战斗部等子系统的关键技术，并对主要系统提出了技术要求，认为反鱼雷武器系统应装备主、被动声纳以提高拦截概率，提出了一种适合于反鱼雷鱼雷的拦截弹道导引方法，给出了反鱼雷鱼雷自导作用距离和自导扇面的选取原则，提出了反鱼雷鱼雷最大允许角速度不小于80／s，且在1s内对指令的跟踪误差不大于15％，才能有效解决其高机动性和控制系统快速响应的问题，探讨了反鱼雷鱼雷应选用主动声引信，毁伤半径的选择要与目标平均脱靶量的大小相匹配等鱼雷引信与战斗部系统的几个问题。     

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。     

基于鱼雷电磁场辐射源的过靶弹道最小二乘拟合方法

针对现有鱼雷过靶弹道测量技术受海况影响大和建设维护难的问题,利用鱼雷电磁场辐射源作为定位信号,提出了一种基于最小二乘拟合法的鱼雷定位测量方法。该方法通过在靶船两舷布设磁传感器阵列测量鱼雷辐射电磁场以推算鱼雷位置,分别模拟鱼雷纵穿过靶、横穿过靶、斜穿过靶3种态势,利用最小二乘法按时序将坐标点拟合形成鱼雷近场航行轨迹(即过靶弹道)。采用该方法进行了陆上试验验证,结果表明该方法可满足鱼雷典型过靶态势下的定位精度要求,在鱼雷研发、部队训练、靶场建设等方面有实际应用价值。     

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。     

ATT对声自导鱼雷拦截方式变更的临界雷舰距离

对潜射声自导鱼雷的拦截是舰载反鱼雷鱼雷(ATT)拦截运用的一个重要内容。首先,针对潜射声自导鱼雷的直航搜索段和自导追踪段弹道特征,分析了ATT的拦截原理,指出ATT应采取不同方式实施拦截。其次,提出了ATT拦截方式变更的临界雷舰距离的概念,并按照本舰采取停车规避、保持原状态航行和采取转向远离规避3种典型态势进行了理论推导和仿真标绘。最后,围绕临界雷舰距离进行了数值仿真和规律分析。研究结果表明:临界雷舰距离是客观存在的,且随着本舰采取机动策略的不同呈现一定规律性变化。该研究结果可为ATT的实际运用提供参考     

火箭助飞鱼雷基准弹道设计探讨

为了提高以固体火箭发动机为主发动机的火箭助飞鱼雷空中导引弹道的安全性和落点精度，提出了一种求解不同工况下滑翔弹道设计域的交集，将滑翔弹道与交集边缘的相对距离作为定量分析弹道安全性的参量，确定最安全滑翔弹道的方法，给出了在滑翔段采用动态基准弹道和可变雷箭分离点的制导方案，滑翔段不分射程统一装定一簇滑翔弹道曲线，制导系统在飞行中按程序插值计算导引弹道，视情况向最安全滑翔弹道方向修正；在导引弹道末端，雷箭分离点的高度随航速相关调整，该方法可显著减小雷箭分离点的落点散布。研究结果表明，在交集中求解基准弹道可提高安全性，动态基准弹道可增强对弹道偏差和目标修正的适应能力，有助于克服强风场干扰。     

理想声自导鱼雷运动要素的距离方位观测解算方法

为快速预测鱼雷的声自导弹道,以特定时刻相对本舰的距离、舷角为运动要素,将其弹道参数化为以此要素为初值的微分方程组的解,论证了其解析解与一个代数方程等价,证明了此方程经变换后可用标准牛顿方法计算。考虑声速的作用,建立了发射、接收点分开的主动声纳探测模型,构造了基于距离、方位观测值解算鱼雷运动要素的相对较优的弹道拟合准则。实现了小样本条件下理想声自导弹道估计的快速计算。仿真实验证实,该方法预测的弹道可满足反鱼雷鱼雷射击参数计算的需要。     

限幅特性在鱼雷控制系统设计中的应用

限幅特性技术在鱼雷控制系统设计和工程实现中已被广泛应用,本文以继电控制的鱼雷深度纵倾系统为例,分析了限幅器的限幅特性作用机理和系统工作原理,在对系统数学描述的基础上,进行了限幅参数优化仿真计算与分析。结果表明,限幅特性不但可以方便地实现控制状态的自动转换,而且可以发挥系统最大能力,使得鱼雷寻深弹道到达最优,满足鱼雷深浅水的使用要求,该结论对工程设计具有指导意义。     

鱼雷动力电池研究进展

电动力鱼雷具有噪声小、隐蔽性好、制导作用距离大等优点,是世界各国积极研制发展的鱼雷武器之一。本文综述了鱼雷动力电池发展过程中各阶段主要电池的化学成分、性能指标及优缺点。详细介绍了几种具有高比能量、高比功率的新型鱼雷电池的研制及使用情况。可以看出,电池的结构设计对电动鱼雷的发展起着重要作用,而大功率和高效率是未来鱼雷电池的发展方向。     

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.