基于先验目标分布的被动浮标阵布放半径分析

根据被动浮标阵应召搜潜过程,运用概率论和最优搜潜理论对浮标阵的布放半径进行研究.综合考虑浮标阵应召搜潜时潜艇初始位置、航速和航向等分布的特点,建立了浮标阵发现潜艇概率的数学模型,据此推导出使发现潜艇概率最大的布放半径(称之为改进的布放半径).建立了反潜直升机布放典型浮标阵的搜潜模型,根据搜潜模型利用蒙特卡罗对搜潜效能进行仿真分析.结果表明:利用数学模型计算得到的发现潜艇概率与通过蒙特卡罗仿真得到的发现潜艇概率基本一致;与利用经典的布放半径布放浮标阵相比,利用改进的布放半径布放浮标阵能提高发现潜艇概率,且所需浮标数量少.     

机载红外探测仪检查搜潜建模与仿真

依据经典的检查搜潜方法,结合实际的搜潜过程,以某型反潜巡逻机为背景,建立了反潜巡逻机执行平行航线搜潜、外旋扩展方形搜潜和内旋扩展方形搜潜时航路规划的数学模型和潜艇运动模型.对3种检查搜潜方法的搜潜效能进行了分析,并对初始距离、搜潜海域面积、潜艇经济航速和海洋大气环境对检查搜潜效能的影响进行了仿真.实验结果表明:初始距离...     

基于潜艇航向均匀分布的多舰检查搜潜建模与仿真

基于舰艇舰壳声纳搜潜原理及实际搜潜方法的研究,对多舰协同由内向外和外向内两种平行搜索方法进行了研究,建立了两种搜索方法的数学模型,给出潜艇航速恒定、航向变化及航速变化、航向变化的运动模型。基于潜艇航向服从均匀分布的假设条件,采用蒙特卡洛方法,仿真得到在两种潜艇运动模型下,两种搜索方法对潜艇的搜索概率及搜索到潜艇的平均时间,给出潜艇航向变化时间间隔对搜索概率的影响,并对两种搜索方法的搜潜效能进行了分析比较。     

反潜直升机吊声搜潜悬停探测飞行模型

针对反潜直升机使用吊声搜潜时需悬停探测的问题,基于反潜直升机悬停探测飞行过程、最短飞行路径准则和几何原理,规划反潜直升机悬停探测飞行路径,并考虑风对反潜直升机飞行状态的影响。对建立的飞行路径进行了数学求解与分析,最终给出悬停探测飞行数学模型。根据建立的悬停探测飞行数学模型,对单机圆形应召搜潜的飞行路径进行仿真验证,仿真结果表明,悬停探测飞行数学模型可以更加真实地模拟反潜直升机吊声搜潜的实际飞行路径。     

反潜直升机武器挂载方案研究与仿真

反潜直升机在任务规划期间,优化武器挂载方案是提高反潜直升机搜攻潜效能的有效途径.通过建立反潜直升机搜攻潜效能数学模型,分析任务执行期间可能的作战模式和它们的效率及代价,给出不同预设搜潜模式下的典型武器挂载方案,辅助任务规划人员进行决策.仿真表明,所提出的武器挂载规划方法具备经验法简单实用的优点,同时还量化了搜索时间、搜索面积、搜索和攻击概率等指标,方便任务规划人员进行决策.     

扇形浮标阵跟踪反潜背景下无人机监听航路的研究

航空反潜时,无人机代替有人机对浮标阵进行监听是无人机在未来战场上的重要应用之一。以无人机独立执行监听浮标阵任务为背景,在对跟踪搜潜时浮标阵的布设进行分析并提出无人机航路的代价函数后,根据浮标阵的特点,规划出无人机矩形监听浮标阵方案,并对所规划航路的技术指标进行了分析,最后,通过仿真对此方案进行了验证。仿真结果表明方案可行,为无人机监听浮标阵的实际应用提供了理论决策依据。     

直升机声纳浮标包围阵搜潜模型研讨

介绍了直升机声纳浮标包围阵的典型阵型,建立了其浮标位置模型,为浮标阵的实际布放提供科学的理论依据。建立了潜艇初始位置散布模型,给出了潜艇位置散布半径的计算方法。然后,基于一定的假设条件,对潜艇最大航速进行了估计,将两倍的经济航速作为潜艇的最大航速,并从概率的角度验证了该结论的合理性,此时,潜艇的速度服从瑞利分布。最后,对潜艇初始位置散布以及潜艇经济航速对直升机声纳浮标包围阵搜潜概率的影响进行了仿真分析,得出了仿真结果。     

反潜巡逻机雷达巡逻搜潜的面积等效模型

针对反潜巡逻机使用雷达巡逻搜潜问题,首先给出了雷达搜索概率模型,不仅分析了雷达搜索扫描宽度,而且综合考虑了潜艇是否暴露、能否规避两个重要因素。在此基础上,通过分析反潜巡逻机巡逻线阵位、相对运动关系,采用面积等效法,建立了适用于一般情况的巡逻搜潜探测概率模型。最后,仿真分析了搜索时间、巡逻线长度与阵位位置等因素对雷达探测概率的影响。结果表明,面积等效模型可较好地解决反潜巡逻机巡逻搜潜的概率计算问题;反潜巡逻机使用雷达巡逻搜潜时,发现概率随搜索时间的延长而增加,但最后趋于一定值,且最大发现概率不高。     

固定翼反潜飞机航空自导深弹攻潜效能仿真

航空自导深弹是固定翼反潜飞机的重要攻潜武器, 深弹攻潜效能仿真分析是航空反潜作战效能研究和作战使用的重要依据。通过研究固定翼反潜飞机使用航空自导深弹攻潜的过程, 建立机载搜潜传感器、机载火控系统模型、航空自导深弹空中弹道、水下探测与命中模型、目标潜艇水下运动模型。采用蒙特卡罗法计算仿真固定翼反潜飞机使用航空自导深弹攻击水上、水下状态潜艇的过程, 分析各种深弹攻潜参数对毁伤概率的影响, 最终提出了固定翼反潜飞机航空自导深弹攻潜的最优攻击参数。     

反潜巡逻机机载雷达扇形搜潜建模与仿真

依据经典的检查搜潜方法,建立反潜巡逻机机载雷达的扇形搜索模型,对其搜潜效率进行了分析。对在不同海况条件、不同经济航速条件和不同搜索面积条件下的搜潜效率进行了仿真。试验结果表明：低海况等级情况下,海况变化对搜潜概率影响不大,但是随着海况等级的增加,搜潜概率急剧下降;随着经济航速的增加,雷达搜潜概率随之降低;随着待搜索海域面积的增加,雷达搜潜概率随之下降。     

航空反潜搜索方案辅助决策系统研究

在分析现代航空反潜作战特点和搜索决策过程的基础上,研究了航空搜潜辅助决策系统必须具备的主要功能,提出了搜索手段和搜索图形方案的两个决策层次,给出了搜潜方案辅助决策系统的基本框架.最后,指出了运用现代决策系统理论建立搜索方案优化模型的研究方法和需要解决的其他关键技术.     

反潜直升机舰艇编队尾后截击潜艇建模

高航速、低噪声的先进核动力潜艇使得水面舰艇编队尾后方向的潜艇威胁越来越大,因而需对此类威胁的应对策略展开研究。针对水面舰艇编队尾后拦截潜艇作战问题,在分析敌潜艇追击阵位与鱼雷攻击阵位的基础上,综合反潜直升机巡航速度、留空时间等因素,建立了反潜直升机尾后拦截阵长度、拦截阵设置阵位、拦截阵有效工作时间的计算模型,并对编队尾后截击区域、声纳浮标拦截阵的设置进行了分析。最后仿真分析了尾追潜艇航速、拦截扇面、拦截阵阵位、拦截阵工作时间等因素影响下的拦截潜艇模型。结果表明:敌潜艇航速的提高,将使拦截阵的长度大幅增加;反潜直升机留空时间制约了拦截阵的阵位与有效工作时间。     

基于云贝叶斯的协同搜潜目标态势评估方法

为了处理海战场具有大量不确定信息的目标态势评估问题，提出了基于云贝叶斯网络方法的反潜巡逻机协同搜潜目标态势评估方法，该方法建立了基于云贝叶斯的搜潜目标态势评估模型，构建贝叶斯网络结构的有向无环图，确定了评估指标，然后采用云模型进行离散化处理，并设计实现态势评估过程，最后推断出目标类型和对方作战意图，形成战场态势。仿真结果表明，所提出的方法合理、有效。     

反潜直升机吊放声呐应召搜潜效能建模与仿真分析

基于反潜直升机吊放声呐探测原理及使用特点,首先建立了在初始位置已知、航向及航速未知的条件下目标潜艇位置散布模型,然后根据潜艇散布规律推导吊放声呐一次点水搜索概率公式,建立圆形、方形搜索图形的吊放声呐搜索效能模型,最后采用蒙特卡洛方法,仿真分析在目标初始位置已知、航向及航速未知的条件下吊放声呐搜索概率,证明在不同吊放次数下仿真出的搜索概率值与理论计算值基本一致,验证搜索效能模型有效,并分析了吊放声呐战术作用距离对搜索效能的影响.     

反潜直升机吊放声纳被动搜潜仿真与优化

现有的水声环境对吊声探测的影响研究难以形成有效的装备使用结论。根据被动声纳方程和潜艇噪声模型建立潜艇噪声信号余量的计算方法,通过其与吊声检测概率的关系,仿真计算吊放声纳被动探测域,并研究该探测域分布规律及其对搜潜策略的影响;在此基础上,结合任务、环境、装备等参数,采用仿真实验的方法研究了吊声搜潜策略问题,最后得出吊放声纳探测点间距应使得相邻吊点探测空间的闭合、正梯度吊放深度应较浅和双吊深组合使用以提高探测效能等结论,对反潜直升机吊放声纳优化使用具有针对性的指导意义。     

正态圆分布下的双机吊放声纳扩展方形搜潜建模

针对反潜直升机吊放声纳搜潜概率计算问题,在分析扩展方形搜潜法的基础上,提出了对称扩展方形搜潜法。并且,以双机使用吊放声纳搜潜为例,以目标位置服从正态圆分布为条件,采用解析法建立了对称扩展方形搜潜概率计算模型。同时,针对已探测区不出现目标的面积会随时间衰减的事实,对搜索概率计算模型作了修正。最后,仿真计算了搜索高、低速两类目标下的搜索概率,结论是:搜索低速目标时,对称扩展方形具有更高的发现概率;而对于高速目标,两种方法的搜索概率都较低,难以满足反潜要求。     

磁探仪应召螺旋搜潜航路规划建模与仿真研究

针对磁探仪应召螺旋搜索的特点,运用随机搜索理论定量分析了反潜巡逻机利用磁探仪进行螺旋搜索时的搜潜效能。根据飞行气象学中风对飞行影响的描述,结合潜艇运动规律的特点,建立了反潜巡逻机使用磁探仪执行螺旋搜索时的航路模型,并以反潜巡逻机与潜艇初始位置、反潜巡逻机航速和航向、风速和风向等为条件,经蒙特卡罗仿真分析,得到了潜艇速度已知和未知条件下,磁探仪搜索概率、搜索时间随潜艇位置散布和潜艇速度变化的情况。该航路模型既考虑了反潜巡逻机机动性能的限制,也考虑了海洋环境对反潜机的影响,较好地符合实际作战环境,满足磁探仪应召搜潜训练的要求。     

航空搜潜布阵航路优化研究

为了更好地研究航空搜潜阵型布阵航路算法,提出将浮标搜潜阵型抽象成平面上点集的思想,并针对目前搜潜航路优化算法中常用的贪心算法进行分析,指出了其在点集扩大时将会远离全局最优解的问题。给出一种利用蚁群算法来进行航路优化的方法,能够取得比传统贪心算法更优的布阵航路,并通过仿真证明了该方法的有效性。     

网格形声纳浮标阵及其搜索效能评估

结合声纳浮标的性能特点和检查性搜潜的需求,研究提出了基于元网格的网格形声纳浮标阵搜潜方法。构造了元网格,通过建立模型,研究了元网格的大小和所需声纳浮标的数量,进而研究了网格矩阵形式的网格形声纳浮标阵的元网格数量、声纳浮标数量和搜索面积。对网格形声纳浮标阵的搜索效能进行了仿真评估,并通过对仿真结果的分析得出了能用于指导作战使用的结论。     

基于DEVS的潜艇规避能力建模仿真研究

针对常规潜艇对抗轻型反潜鱼雷的规避能力进行了研究。先用统一建模语言(UML)对仿真系统进行分析和设计,然后使用离散事件系统规范(DEVS)形式开发反潜鱼雷、潜艇、自航式声诱饵和噪声干扰器的模型。分析了潜艇的推进系统和鱼雷对抗系统对潜艇规避性能的影响。实验结果对潜艇系统基于仿真的采办(SBA)具有重要价值。