鱼雷辐射噪声指标论证仿真系统研究

为深入研究鱼雷辐射噪声对鱼雷报警及鱼雷作战效能的影响,建立了舰船及鱼雷辐射噪声仿真模型、海洋水声信道模型和鱼雷报警信号处理模型。以上述模型为基础,研制了逼真度高、实时性强的鱼雷辐射噪声指标论证仿真系统。研究成果为鱼雷辐射噪声指标的量化论证提供决策依据,有力支撑了鱼雷型号论证、工程研制与作战使用。     

鱼雷航速对潜艇鱼雷报警距离的影响分析

针对双速制反潜鱼雷在潜艇鱼雷报警声纳作用下的作战使用问题,由辐射噪声经验公式分析了鱼雷航速的变化对其辐射噪声强度的影响。根据被动声纳方程,在鱼雷航速变化情况下,研究了潜艇鱼雷报警声纳对双速制鱼雷报警距离的变化规律。计算结果表明,鱼雷报警距离随鱼雷航速增加而增加,提出了双速制鱼雷作战使用中应注意航速设置,以低速航行来降低潜艇的鱼雷报警距离,从而增强鱼雷的隐蔽性以及攻击的成功率,为鱼雷攻潜战术研究提供参考。     

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。     

鱼雷防御技术的发展与展望

回顾了二战以来先后出现的鱼雷主要防御装备,包括水面舰艇用的防雷网、爆炸式反鱼雷系统、拖曳式声对抗装置和拖曳诱饵AN/SLQ25,潜艇用的机械式噪声发生器、气幕弹、一次性机电式宽带噪声发生器、悬浮式声干扰器和声诱饵以及自航式声诱饵。本文从水面舰艇鱼雷防御系统、反鱼雷鱼雷武器系统、AN/WSQ11鱼雷防御系统、下一代水声对抗装置、超空泡射弹武器系统以及水下声能武器六方面展望了未来的鱼雷防御技术,分析了该领域今后的发展趋势。     

鱼雷自导主动信号具备隐蔽性能的条件探讨

随着鱼雷技术的发展,低截获概率鱼雷自导技术将成为鱼雷发展的一个重要方向,将雷达低截获概念引入鱼雷自导系统,通过对鱼雷自导波形设计的重要性和设计方法的讨论,重点探讨了鱼雷自导主动信号具备隐蔽性的条件,提出了鱼雷自导主动隐蔽性信号的总体设计思路和信号形式的分类方法,最后给出了几种常用的低截获概率信号,为主动隐蔽性信号的生成方法和检测方法的深入研究以及开展隐蔽信号用于鱼雷自导的可行性研究提供参考,这有助于提高鱼雷的战斗力和生命力.     

适合浅海工作的鱼雷自导有关问题探讨

浅海水声环境给鱼雷自导带来多途效应及严重的混响干扰,影响了自导系统的性能。本文分析了浅海环境对鱼雷自导3个方面的影响,并针对每种情况,提出了提高自导浅水性能的解决途径,并对鱼雷宽带自导的阵列模式、信号设计和接收处理以及自适应技术等有关问题进行了探讨。仿真结果表明,合理设计信号波形及检测算法,运用自适应技术能够有效地改善和提高鱼雷自导的浅水性能。     

舰艇的盾牌——反鱼雷诱饵

<正>舰艇的防御系统,水面以上主要是反导软硬杀伤系统,在水下则是鱼雷防御系统。鱼雷防御系统由探测、分类和定位系统、鱼雷报警系统以及各种软硬杀伤诱饵装置组成,反鱼雷诱饵是整个鱼雷防御系统的一个重要组成部分。二战后的一段时间里,反鱼雷装备的研究和设计基本上处     

一种基于快速傅里叶变换反鱼雷鱼雷主动声引信回波检测方法

为了实现反鱼雷鱼雷（ATT）声引信在强混响背景下对回波信号的检测,利用反鱼雷鱼雷主动声引信目标回波信号与混响噪声之间的特性差异,基于多普勒频移这一特征量设计了基于快速傅里叶变换（FFT）的回波信号检测方法。在降低了接收机设备量的同时,实现了-50～50 kHz的频率搜索范围。最后,通过蒙特卡罗方法仿真分析了接收系统工作特性。研究结果表明,基于FFT的反鱼雷鱼雷主动声引信检测系统可以实现对强混响背景下目标回波的检测。当信噪比高于3 dB时,在虚警概率Pf=10-4下,检测系统检测概率达到0.999 5以上。     

潜射鱼雷类型识别系统建模与数值仿真

为从战术特征层构建潜射鱼雷类型识别系统,基于战技影响因素,设计了系统结构流程.作为系统构建的理论基石,着重从目标特征、环境信息和态势信息3方面论述证据指标的选择,并分析其对鱼雷类型识别的影响.提出了对证据进行确定性信息预处理的方法,改进数据融合算法,提高系统实用价值.通过建立仿真程序验证算法的合理性.结果表明,基于战术特征层的潜射鱼雷类型识别是可行的,识别结果能够满足战术决策的需要.     

尾流自导鱼雷防御系统接收信号模型及参数优化

针对目前尾流自导鱼雷对舰艇的严重威胁,从舰艇尾部反尾流自导鱼雷的角度出发,分析了尾流回波信号的声学特征模型。研究表明,尾流回波声压主要取决于气泡尺寸、数量,舰船吃水深度和航速及基阵发射频率等因素。根据所研究模型和国外实测尾流气泡半径和密度数据,对比于鱼雷回波信号,对防御系统的主要参数（如发射频率、发射脉宽和周期以及工作距离和深度等）的选取和优化进行了理论研究,提出了设计原则和参数选择范围,该研究可为反尾流自导鱼雷防御系统的仿真信号生成和参数选择提供理论依据。     

基于噪声干扰器对抗的火箭助飞鱼雷射击效率仿真研究

为研究对抗条件下火箭助飞鱼雷的射击效率,根据火箭助飞鱼雷典型对潜作战过程,以命中概率作为射击效率的评定指标建立了基于对抗的命中概率模型,研究了潜艇使用噪声干扰器对抗来袭鱼雷的对抗模型,分析了火箭助飞鱼雷反对抗策略,通过仿真计算,定量分析了主要因素对火箭助飞鱼雷命中概率的影响。仿真结果表明,噪声干扰器对抗条件下,射击距离和潜艇航速是影响命中概率的主要因素,目标信息的完整程度对命中概率的影响很大,旨在为实战条件下水面舰艇部队提高使用火箭助飞鱼雷的有效性及反潜作战能力等方面提供了参考。     

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。     

反鱼雷鱼雷战斗部对来袭鱼雷爆炸毁伤效应仿真

为了获得反鱼雷鱼雷(ATT)战斗部水中爆炸对来袭鱼雷的毁伤效应,以ANSYS LS-DYNA有限元分析软件为平台,对ATT攻击对象(来袭鱼雷)进行了较为系统的建模,并采用流固耦合算法针对ATT战斗部在不同距离、不同角度下对来袭鱼雷的爆炸毁伤效应进行了仿真计算,得出了ATT战斗部的毁伤半径、来袭鱼雷的毁伤判据以及ATT对来袭鱼雷的毁伤规律.仿真结果表明,在水中爆炸作用下,来袭鱼雷燃料舱段壳体较其他部分壳体更易发生变形或破裂.该研究可为鱼雷的毁伤效应评定及ATT战斗部研究提供参考.     

来袭鱼雷弹道散布的解算原理与仿真分析

对来袭鱼雷运动要素的掌握是水面舰艇制定鱼雷防御策略的重要依据。针对鱼雷防御态势特征,选择以两方位一距离一速度模型为基础展开鱼雷运动要素的解算原理分析。以水面舰艇拖曳式鱼雷报警声纳提供短暂的时间-方位序列为依据,利用两方位一距离一速度模型给出仿真说明,并与三方位一距离模型、一距离方位平差模型的仿真结果进行比较。对两方位一距离一速度模型的仿真结果进行数据拟合,并依据收敛率标准分析了鱼雷弹道散布的求解规律。研究证实,两方位一距离一速度法能够在一定程度上满足水面舰艇鱼雷防御的需要。     

反鱼雷鱼雷自适应滑模导引律

针对在目标机动性加大的情况下常规鱼雷导引方法不能满足反鱼雷鱼雷迎面拦截来袭鱼雷需求的问题,为提高反鱼雷鱼雷拦截概率,提出了利用滑模观测/微分器对来袭鱼雷视线角速率进行估计的方法,基于李雅普诺夫稳定性理论,根据准平行接近的原理,推导出一种自适应滑模导引律。将该方法运用于反鱼雷鱼雷跟踪拦截,仿真结果表明,该导引律对干扰和参数摄动具有强鲁棒性,与传统比例导引法相比,其对机动目标的导引精度高,脱靶量小,可以满足反鱼雷战技术的需求。     

基于扩张状态观测器的反鱼雷鱼雷迎面拦截制导律

基于雷目相对运动方程,把迎面拦截问题描述成具有终端角约束的最优控制问题,针对鱼雷自导头难以测量视线角速率的难题,提出了一种基于扩张状态观测器的目标视线角速率实时在线估计方法,同时估计出目标机动引起的不确定干扰量,并基于线性化的侧向运动方程求解出反鱼雷鱼雷舵角控制指令,从而实现了含有干扰补偿的迎面拦截最优制导律。仿真结果表明,与传统的比例导引律相比,该最优制导律具有很好的迎面拦截效果。     

鱼雷减振降噪技术应用与发展

近年来,随着鱼雷减振降噪技术的不断发展,声隐身性能已经成为现代鱼雷的重要战技指标。本文分析了鱼雷声隐身性能对鱼雷总体性能的影响,总结了国内外鱼雷减振降噪技术的发展现状,对鱼雷主要噪声源进行了分析,在此基础上针对流体动力噪声、推进噪声和机械噪声提出了减振降噪措施,并根据动力系统特点制定了鱼雷舱筏隔振,轴系以及管路隔振,齿轮系减振等振动与噪声控制方案。     

护航编队使用火箭助飞声诱饵对抗声自导鱼雷仿真分析

以水面舰艇护航编队对抗声自导鱼雷为背景,分析了单舰艇使用火箭助飞声诱饵对抗来袭鱼雷,建立了声自导鱼雷攻击水面舰艇编队和火箭助飞声诱饵对鱼雷实施诱骗的数学模型,并对声自导鱼雷攻击水面舰艇编队的追踪弹道进行仿真,分析了不同护航舰艇使用火箭助飞声诱饵对抗声自导鱼雷的过程,得出了鱼雷能够成功命中编队舰艇的几种态势,并求取了一种典型态势下火箭助飞声诱饵能够有效保护编队舰艇的最佳投放位置,为编队合理使用火箭助飞声诱饵提供参考。