基于线导+尾流自导鱼雷制导技术的潜艇导引中机动航路

以进入尾流角最有利于鱼雷尾流自导装置对目标尾流的检测为优化目标,在对潜艇机动方向对鱼雷进入尾流时目标舷角和鱼雷进入尾流角影响进行分析的基础上,给出潜艇使用线导+尾流自导鱼雷攻击导引过程中的潜艇最优机动航向计算方法,并对其进行仿真验证。     

多舰协同螺旋应召搜潜建模与仿真

基于舰载舰壳声呐搜潜原理及舰艇协同应召螺旋搜潜战术,建立了在潜艇初始位置已知、航向及航速未知的条件下,多舰利用舰壳声呐对潜艇目标搜索的数学模型,基于已建搜索模型及假定的潜艇运动模型,采用蒙特卡洛方法,仿真分析了相同条件、不同潜艇运动模型下,潜艇初始航向角、潜艇初始航向角选定后航向变化次数、航段搜索时间、航段最佳搜索时间等因素对搜潜概率的影响,并进行了分析比较。仿真结果表明,不同目标运动态势对搜索概率均具有较大影响,在对潜艇进行搜索时,只有根据对潜艇目标运动态势的感知程度合理选择搜索模式,才能提高搜索效率。     

UUV航向机动中拖曳线阵阵形及左右舷分辨

针对UUV拖曳线阵航速较慢,在遇到海流或航向机动进行左右舷分辨时,线阵阵形畸变现象导致的测向精度变化问题,通过采用Ablow和Schechter提出的缆索偏微分控制方程组对拖曳线阵的阵形变化进行数值求解,采用经典的波束形成方法获得拖曳线阵声呐发生阵形畸变后的波束响应曲线,对海流导致的线阵偏航、UUV航向机动导致的线阵畸变现象引起的波束响应变化进行仿真分析。结果表明：在稳定的侧向海流作用下,线阵发生偏转但基本维持直线型阵列,对目标方位的估计精度影响较小,但线阵探测获得的目标方位与目标相对UUV航向的方位有稳定偏差角度（线阵方向与UUV方向的夹角）,无法解决左右舷模糊的问题。在UUV进行航向机动时,线阵发生畸变弯曲,波束主瓣有所变宽,一定程度增加了目标方位估计的误差,但可获得对镜像源较好的抑制效果,实现了对目标的左右舷分辨。     

一种基于目标跟踪的单线阵左右舷分辨方法

常规的单线阵声呐存在左右舷模糊问题,严重制约了其使用效能。本文提出一种基于目标跟踪的单线阵左右舷分辨方法,首先对目标进行镜像处理,形成左右舷"目标对",然后将平台机动与目标跟踪结合起来,通过跟踪目标的速度差来自动判决目标左右舷。仿真结果表明,平台通过小角度机动,经过2个扫描周期就可以很好区分目标左右舷,验证本方法的有效性与可行性,具有一定的工程应用价值。     

双缓动平台时延下的纯方位定位测角误差分析

水下双缓动平台协同探测可实现对水声目标纯方位定位和跟踪。针对双探测平台接收目标信号因传播时延导致探测时间未配准、方位测量偏差的问题,根据缓动平台的实际应用场景,建立目标运动模型和二维探测空间几何分布,构建一种基于不同时延条件的方位测量误差分析模型,并详细分析得出目标和双平台不同分布场景下的最大测角误差结果,该模型物理意义明确、直观简单,仿真和实测实验结果验证测角误差模型的准确性,并得出双平台探测时延下目标方位测角的误差分布规律。     

基于蒙特卡洛法的舰艇规避鱼雷效能推演评估

研究水面舰艇有效机动规避声自导鱼雷的问题,以提高舰艇对抗来袭鱼雷的作战效率.针对以往舰艇规避鱼雷二维对抗态势模型的不足,建立了三维空间下的鱼雷弹道模型、自导检测模型、舰艇规避模型以及鱼雷对抗误差模型,运用Matlab工具,对舰艇机动规避鱼雷的对抗过程进行了推演,并采用蒙特卡洛法定量分析了影响舰艇规避鱼雷生存概率的主要因素.推演结果表明,规避航向和航速对舰艇生存概率有较大影响,根据鱼雷报警距离和报警舷角选择合适的规避航向/航速、提高对来袭鱼雷的报警距离和定位精度以及减少系统反应时间,可以有效提高舰艇生存概率.     

纯距离目标跟踪中的观测站机动航路优化研究磁

纯距离测量条件下,对于静止目标,单观测站必须进行机动转向才可观测,根据可观测矩阵,提出可观测度的概念,推导出观测站一次转向机动时的优化航路,即观测站转向前后航向角度差为（观测站一次转向）。仿真结果表明,优化航路在定位精度、稳定性和跟踪速度方面性能方面最佳。     

水面舰艇噪声干扰器对抗潜艇声呐效果分析

为摆脱潜艇声呐的跟踪,水面舰艇一般在噪声干扰器的掩护下机动规避.本文在声呐工作原理分析的基础上,探讨了水面舰艇噪声干扰器对潜艇声呐干扰效果的分析方法.通过仿真分析,获得了典型态势下的声呐被干扰扇面、声呐探测距离缩减率以及干扰效果随态势的变化.本文的研究成果为水面舰艇使用干扰器时的机动规避方案提供依据.     

基于EM算法的船舶大转向航向路径跟踪控制方法

目前研究的船舶大转向航向路径跟踪控制方法在解决航向环境变化下船舶大转向航向路径跟踪控制问题时,解决能力较弱,抗干扰能力较差。为解决上述问题,基于EM算法研究了一种新的船舶大转向航向路径跟踪控制方法,通过构建基于EM算法的船舶大转向特征模型获取完整的船舶信息并对其进行在线参数估计,为航向路径跟踪控制奠定基础,结合GPS定位系统对船舶的大转向航向路径进行实时跟踪和路径描绘,以EM算法对其大转向航向路径进行控制。实验结果表明,基于EM算法的船舶大转向航向路径跟踪控制方法跟踪准确、控制有效,适用于为了船舶领域的进一步发展。     

无人艇直线航迹跟踪算法优化设计

为解决无人艇(USV)直线航迹跟踪工程应用中的航迹转向阶段航向角波动大、航向角曲线不平缓的问题,考虑到航迹切换点圆半径参数R对航向角曲线平缓度的影响,本文以参数R为优化对象,并以横向偏差累积结果为目标函数,提出一种基于二分法查找的参数寻优方法,并且以经典的基于LOS制导律与PID控制律的航迹跟踪算法为设计基础,给出了航...     

舰载光电跟踪仪反应时间分段构成分析

舰载光电跟踪仪的反应时间是其重要战技指标之一。分析了其反应时间的分段构成机理,讨论了各分段时间的计算方法,并导出在适当功率匹配条件下最大调舷角时的反应时间估值。     

基于角度变化率的机动目标单站无源定位

机动目标无源定位和跟踪技术在航空、制导等领域都有着非常广泛的应用,一直是人们的研究热点。文章运用了运动学原理,在传统测角定位技术基础上加以改进,增加了角度变化率信息,并采用IMM算法,实现了单站无源机动目标跟踪。计算机仿真验证了该方法的正确性与有效性。     

被动测距方法研究

提供一种只利用两个目标方位、确定由机动潜艇到某一接近目标距离的方法。假定潜艇和接近的目标各自处于相遇航向,通过声纳被动方式听测接近目标的第一个方位后,潜艇进行机动,机动后的潜艇速度矢量改变。随后,潜艇测取目标第二个方位,并通过此时与第一个方位相等的目标虚拟方位,确定目标距离。如果目标实际处于相遇航向,则确定的目标距离就是准确的。     

一种利用测角信息改善空中机动平台无源定位精度方法

针对机载光电测角信息采样率远高于飞机导航数据采样率的情况,为了充分利用测角信息,提出了一种利用高频率光电测角信息改善空中机动单站平台目标定位精度的方法。在进行数据的时间配准前通过对测角信息进行线性滑动平滑,消除了测角信息的随机噪声,进而提高了定位精度和稳定性。试验结果验证了该方法的有效性,对目标跟踪的工程实践具有一定指导意义。     

舰艇编队曲折机动搜潜效率研究

针对舰艇编队曲折机动搜潜样式,分析了等效直航法计算搜索效率的原理,根据直航搜索时潜艇“遭遇区”概念,分析作战态势,建立了曲折搜索时的潜艇“遭遇区”,提出了基于敌潜艇相对航路的搜索效率模型.通过仿真分析可知,该模型较好的反映了曲折机动角变化对搜索效率的影响,具有一定的理论参考价值.     

尾流自导鱼雷二次转角射击最优参数解算研究

尾流自导鱼雷在制导机理和弹道控制上与声自导鱼雷均有变化.为了在不利态势下为潜艇指挥员决策提供依据,提高尾流自导鱼雷的命中概率,建立了小舷角态势下尾流自导鱼雷二次转角射击时的参数解算模型,分析了各发射参数对鱼雷弹道的影响,运用多目标规划方法,对不同态势下的尾流自导鱼雷二次转角射击参数进行了计算.研究结果表明,在各射击参数中,二次转角的大小对弹道的影响最大,特别是对尾流进入角的影响;在各目标运动要素中,目标舷角对射击参数的影响最大;最后给出了概略态势下的射击参数值,可作为潜艇应急攻击手动设置射击参数的参考.     

基于目指信息的潜射线导鱼雷尾转声制导方式研究

针对目指信息保障下潜射线导鱼雷远距离攻击时,采用线导+尾流自导鱼雷捕获目标概率较低的问题,提出当鱼雷越过目标推算航向线后将尾流自导转换为声自导的制导方式。介绍目指信息传输模型、目标运动假设模型、鱼雷曲线转向模型和线导+尾流自导推算前置点导引模型;提出一种鱼雷尾转声制导方式,分析目标推算航向线、尾转声时机、尾转声鱼雷航向和鱼雷到达目标散布中心后的机动搜索方案。通过仿真计算,分析了线导+尾流自导、线导+声自导和线导+尾转声等3种制导方式在不同初始态势下的鱼雷捕获概率,验证了采用尾转声制导方式兼具尾流自导鱼雷抗干扰能力强和声自导鱼雷捕获概率高的特点。     

多自主式水下航行器轨迹精准跟踪控制方法

针对多自主式水下航行器轨迹跟踪控制中的不确定性问题,研究多自主式水下航行器轨迹精准跟踪控制方法。构建基于灰色预测的轨迹精准跟踪控制模型,利用灰色预测模型预测航行器航向角,构建一元多项式回归模型,拟合航行器初始航向角同预测航向角间的残差,优化灰色预测模型,提升航行器航向角预测精度。将航向角预测结果代入PID控制器内,通过计算航向角控制率确定位置误差、速度误差与加速度误差,通过控制上述误差实现航行器轨迹准确跟踪控制。实验结果显示该方法可在航行器不同运动特性下准确跟踪轨迹,并具有较好的控制效果。     

一种新的鱼雷垂直命中目标的制导方法

该文针对鱼雷采用前视角声纳和旁视声纳识别和跟踪目标，引入了初始导引段跟踪虚拟目标的概念，提出一种新的精确制导方法，给出了导引跟踪和垂直命中弹道的数学模型。经仿真和分析表明：该制导方法对攻击目标的初始态势几乎没有限制，即使目标为逃避攻击进行转向机动，也能垂直命中目标。     

潜艇装备适应机动目标跟踪和攻击要求的探讨

在现代作战条件下,潜艇所要跟踪和攻击的目标多数情况下应认为是机动目标,然而,许多潜艇装备主要都是针对等速直航目标的。这种装备与实际应用背景之间的不匹配必然会严重影响潜艇作战的能力和效果。按照机动目标为常态目标状态的理念,对潜艇装备满足机动目标跟踪和攻击提出的要求及若干相关问题进行了研究。并就潜艇作战的主要设备—目标探测传感器、指控系统和武器如何分担机动目标跟踪和攻击的职责进行了梳理,对它们需要强化的机动目标跟踪和攻击功能,以及如何强化进行了探讨。