修正空时自适应处理在水下自导系统中的应用

为了将空时自适应处理（STAP）抑制杂波的理论应用于水下环境,从而解决浅水抗混响问题,提出了应用于水下自导系统的修正空时自适应方法。结合雷达目标回波模型分析了空时自适应的原理;比较了雷达和水下自导系统目标回波模型,针对水下自导系统目标模型和混响空-时耦合项对空时自适应方法进行修正,并提出了应用空时耦合导向矢量进行空时处理;将该修正方法用于最优处理和目标检测。仿真结果表明,修正空时自适应方法有利于水下目标检测,应用空-时耦合导向矢量有助于提高目标方位估计能力。     

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。     

模糊多属性决策在多目标跟踪目标优选中的应用

由于海洋环境的复杂性和水声信道的特殊性,多目标跟踪过程中的目标优选一直是水声信号处理领域的突出难题。目标优选是目标分配的重要依据,必须综合考虑目标的多种特征信息。文中针对水下声自导系统,对影响目标优选的各种因素进行了分析,提出了目标优选指标体系,确定了各种特征因素的权重,并以多属性决策方法证实了指标体系和权重确定的正确性,能有效地提高水下声自导系统的作战效能。     

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。     

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。     

鱼雷自导Tiger SHARC DSP系统的设计

鱼雷低频自导是远程自导鱼雷的一个重要研究方向,该文采用Tiger SHARC DSP设计了鱼雷低频自导高速数字信号处理系统,完成了该系统的硬件研制,并在此基础上实现了其DSP系统软件、方位估计软件和主控软件的设计及调试。消声水池试验结果表明,该系统工作稳定可靠,目标方位估计精度在2°以内,满足鱼雷自导系统要求。     

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。     

基于相位起伏谱分析的目标尺度识别机理

本文以国外某自导鱼雷为背景,研究其尺度识别的机理。分析表明,该声自导鱼雷双波束测向系统中鉴相输出信号的频谱赖于目标尺度。近似为“点目标”的声干扰器信号具有窄的相位起伏谱;而作为延展目标的潜艇信号具有较宽的相位起伏谱,从而可以根据输出信号的相位起伏谱的宽窄来进行真假目标的识别。     

基于双通道短时互谱法的水下目标识别技术研究

分析了水下探测设备目标方位走向法的目标识别技术，提出了双通道短时互谱法的目标方位精确测定方法，并对其进行计算机仿真。     

蒙特卡洛模拟法计算航空自导深弹命中概率

为计算航空自导深弹命中概率,在自导深弹纵平面内空中弹道和不同导引控制规律下水下弹道数学模型的基础上,建立了单枚深弹与连投方式下自导深弹的命中目标的判定数学模型,利用蒙特卡洛法通过Matlab/Simulink软件对单枚自导深弹的命中概率和连投工作方式下自导深弹的命中概率进行了计算,仿真结果表明:与传统无自导功能的深弹相比较,单枚自导深弹对浅水区的目标命中概率提高较为显著,连投攻击方式下自导深弹对深水区的目标仍能保持较大的命中概率。     

基于舰艇水下先期防御的来袭鱼雷报警系统

基于舰艇水下先期防御作战的威胁信息获取需要,从探测距离、工作频段、作用空间、信号识别、自动化程度和时间连续性等方面分析了鱼雷报警系统的战技指标要求,从先验信息、初始噪声、航行噪声、主动声自导信号和目标信号分类等方面阐述了鱼雷报警的信息来源及信号特征提取,以多基元集束式被动拖曳线列阵声纳为对象探讨了鱼雷报警系统的基本原理、设计要点与关键技术,为优化对抗条件下的鱼雷设计提供依据。     

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。     

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.     

基于水声对抗系统的鱼雷噪声仿真研究

鱼雷仿真是水声对抗仿真系统中的重要组成部分,其仿真效果对水声对抗仿真整体性能有着重要影响。以潜射声自导反舰鱼雷为例,论述了鱼雷噪声仿真的实现过程和关键技术,包括鱼雷出管声仿真,鱼雷航行辐射噪声仿真,弹道仿真等具体内容。该方法可以体现鱼雷噪声的声学特征,可以用于水声对抗方法研究,系统测试等方面。     

水声对抗环境下自导鱼雷自适应导引方法

随着现代水声对抗与反对抗环境的日益复杂,自导鱼雷导引律的设计需要考虑目标识别及末自导垂直命中的要求,使得传统的导引律面临新的挑战,为此提出了一种新的自导鱼雷自适应导引方法,该方法根据鱼雷与目标之间的距离调整鱼雷航向角,调整过程考虑了进行方位走向目标识别以及末自导垂直命中对导引弹道的要求,使目标舷角有利于进行目标识别及末自导垂直命中。仿真结果表明,采用该方法获得的目标舷角变化不仅满足目标识别要求,而且有利于垂直命中。     

水面舰运动要素误差对线导雷极限射距计算影响

在研究线导雷极限射距计算方法及影响因素的基础上,建立了潜艇使用线导鱼雷攻击单艘匀速直航水面舰时极限射距计算的仿真模型,该模型采用偏离方位法发射线导鱼雷,线导段采用保持距离导引法作为导引方式,自导追踪段采用尾流自导方式,具有较好的实用性。潜艇在线导鱼雷攻击过程中,根据指控系统计算得出的水面舰速度和舷角值,并估计其误差范围,通过仿真计算得出不同误差条件下的线导鱼雷极限射距,从而使指挥员能对计算结果的准确性作出评估,有利于提高线导鱼雷攻击的成功率。     

水下爆炸对被动声自导鱼雷的干扰机理及仿真

为了验证水声干扰子弹水下爆炸声信号对抗声自导鱼雷的效果,基于水下爆炸的声信号具有声源级高、覆盖频率宽的特点,建立了水声对抗数学模型,并应用数学优化方法,将对抗问题转化为非线性有约束的目标优化函数,得到了舰艇最佳规避角和干扰弹最佳落点位置,且发现最佳发射角度变化较小。仿真结果表明,水声干扰子弹在最佳发射条件下,能有效干扰声自导鱼雷。     

射弹引起的鱼雷自导系统毁伤仿真

鱼雷自导系统毁伤评估模型是研究鱼雷与反鱼雷对抗中的关键技术,通过三维非线性动力学仿真软件ANSYS/LS-DYNA对射弹侵彻毁伤鱼雷自导系统进行数值模拟,分析研究间隔靶的弹道极限速度与侵彻靶板层数、射弹与靶版的变形规律、速度位移规律和自导系统的毁伤概率等之间的关系.     

对抗尾流自导鱼雷的防御技术

舰船航行时在尾部形成一条含有大量气泡的尾流，成为舰船的目标特征之一。尾流自导鱼雷利用舰船尾流进行目标检测，对舰船构成很大威胁。目前对尾流自导鱼雷缺乏有效的防御措施，发展水面舰艇反尾流自导鱼雷防御技术迫在眉睫。该文基于尾流特征及尾流自导鱼雷工作原理，介绍了用于对抗尾流自导鱼雷的气幕弹、磁尾流、拖网、深水炸弹和反鱼雷鱼雷等几种软杀伤和硬杀伤方法以及隐身技术和机动规避等非杀伤方法，总结了舰船对抗鱼雷攻击的3个关键环节包括高性能鱼雷报警系统、快速反应的水声对抗系统和多功能的水声对抗设施，旨在为有效防御尾流自导鱼雷提供思路。