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。     

最优跟踪滤波方法处理有人驾驶机动目标的性能估计

大部分战术武器系统要求能精确地跟踪有人驾驶机动运动体，如飞机、舰艇及潜艇等。为此，本文利用一个既简单易行又能真实体现机动目标运动的目标模型导出了最优卡尔曼滤波。利用这种滤波算法，把参数跟踪精度数据构造成目标机动特性、探测器观测噪声及数据的函数，这样，当探测器跟踪机动目标，提供距离、方位和仰角测量的某种组合时，我们能据此作出跟踪性能的一个快速先验估计。     

潜艇空间强机动操纵安全性仿真计算与分析

随着潜艇技术的发展,研究潜艇空间强机动的运动特性、操纵控制方法和战术运用,已成为提高潜艇作战能力和生存能力亟待解决的课题.依据潜艇操纵性理论,采用潜艇空间六自由度运动方程为仿真数学模型,对某型潜艇进行空间强机动时的操纵安全性进行了仿真分析,研究了潜艇强机动的操纵控制措施和方法.     

舰炮武器机动目标跟踪和攻击技术分析

针对舰炮武器机动目标跟踪和攻击需求,分析了目标机动的原因,给出了空中典型机动目标运动的数学模型,重点阐明了舰炮武器系统在机动检测、滤波、跟踪和攻击等四个方面应增加和强化的关键技术,有效提高武器系统对机动目标的跟踪精度和作战效能。     

潜艇机动规避主动定向声纳浮标方法研究

为了使潜艇成功规避主动定向声纳浮标阵,免遭反潜武器攻击,根据主动定向声纳浮标对潜跟踪的定位方法,构建了潜艇机动规避主动声纳浮标阵的数学模型并进行仿真计算,最后通过仿真结果具体分析了潜艇机动规避主动定向声纳浮标阵的一般行动原则。     

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。     

机动目标跟踪系统仿真软件设计与实现

针对机动目标跟踪算法的研究,采用C／S（Client／serve,客户机／月艮务器）体系结构和面向对象的模块化设计思想,设计了机动目标跟踪系统仿真软件,利用剧情生成模块模拟雷达探测到的目标运动数据,通过跟踪算法对目标实施跟踪处理,估计目标运动状态,实时地在演示界面上显示目标运动信息和跟踪性能评估结果,为机动目标跟踪算法研究搭建了一个具有较高可信度的、直观的仿真系统。     

潜艇近水面自由水表面条件下的操纵性

由深水域的潜艇运动方程导出了近水面平静水面下的潜艇变系数运动方程,在模型试验确定的不同深度的潜艇水动力系数的基础上,对潜艇近水面的稳定性和机动性能进行了数值模拟计算。结果表明,随着潜艇越接近水表面,其水平面稳定性有所提高而水平面内机动性有所下降,潜艇的垂直面稳定性有所提高。     

潜艇空间运动线性方程研究

由格特勒六自由度运动方程导出简化的潜艇空间运动线性方程，在某型艇的水动力系数基础上，对潜艇空间运动的机动性和姿态进行了数值模拟计算。结果表明，空间运动线性方程能较准确地反映潜艇在弱机动时的运动状态，可应用于潜艇空间弱机动运动研究。     

基于加速度估计的复合导引头机动目标跟踪算法

信息融合算法是毫米波/红外复合导引头的关键技术之一,其中机动目标跟踪能力直接系统的跟踪性能。α-β作为一种常增益滤波器对CV或CA运动目标有良好的跟踪性能,但当目标机动时性能却大大下降。针对机动情况,提出一种目标加速度估计方法,并利用此加速度估计值来修正目标状态估计值,使其具有良好的机动跟踪性能。最后应用Matlab软件进行仿真分析,分析结果表明改进后的滤波器无论是对目标机动还是非机动跟踪性能良好,计算量少。     

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.     

评估水动力系数对潜艇操纵性影响的一种方法

基于潜艇的空间运动方程,引入了敏感性指数的概念,选取水平面z型操舵机动、垂直面梯形操舵机动和水平面定常回转运动三种典型运动形式作为研究对象,就水动力系数对操纵性影响进行了评估,并通过对某型潜艇的仿真计算,验证了该评估方法的可行性.     

基于多源信息融合的潜艇目标识别方法研究

提出一种基于多信息源的潜艇目标识别系统原理模型,介绍了证据理论在潜艇目标识别中的应用方法,给出了针对潜艇装备情况,建立各种识别信息源的方法,初步探讨了该识别系统的实现方法,并给出了有效的决策规则,为解决潜艇目标识别难题提供了一种新的解决方案.     

智能鱼雷攻潜部位及攻击角测量方法与误差分析

研究了一种基于实艇靶舷侧阵的末弹道二维跟踪定位模型,给出了鱼雷攻潜过靶部位及水平攻击角的计算方法,分析了测量误差并进行仿真.分析及仿真表明,采用该定位模型,鱼雷攻艇部位的测量精度可达2 m,在艇正横方向大约±60°开角范围内,水平攻击角的测量精度可达2°.在引起攻击角测量误差的各因素中,同步误差和目标深度装订误差影响较大,声速装订误差和基阵变形引起的误差较小.     

潜艇大攻角操纵运动预报

舱室破损进水是造成潜艇失事的主要险情之一.文中针对潜艇首部破损进水并采取应急吹除上浮时出现的大攻角运动状态,建立了潜艇大攻角操纵运动数学模型.通过数学模型中有、无考虑大攻角水动力修正的两种形式,对潜艇首部舱室破损进水的挽回操纵进行了仿真预报比较.仿真结果表明,潜艇在大攻角状态下的操纵运动预报,数学模型中考虑了大攻角水动力修正后的预报更加合理.而且,在潜艇舱室破损进水采取应急吹除挽回时,需要重点关注升降舵对纵倾的控制.     

舱室进水情况下潜艇的挽回操纵

当潜艇由于各种意外事故造成艇体或通海管路破损进水后,具有淹水舱的潜艇在车、舵和高压气吹除作用下的挽回运动过程复杂而危险。文章借助Laval喷管理论建立了高压气吹除主压载水舱的模型,从而建立起包括舱室进水,用车用舵和舱室吹除等因素在内的,考虑了大攻角影响的潜艇挽回六自由度空间操纵运动模型。同时,针对不同进水部位、不同进水方式和不同航行深度等因素,计算得到了典型的潜艇水下操纵性安全界限图中的进水限制线。     

Analysis on maneuvering motion characteristics of submarine under static moment in vertical plane北大核心CSCD

[Objectives]Aiming at the problem of poor depth-changing ability of the stern rudder of submarine at low speed, and the problem of reversing the movement trend is difficult when the stern rudder is stuck and encountering abrupt changes of seawater density in the vertical steering maneuver. This paper conducts the mechanism research of static moment maneuver. [Methods]First, it is proved through theoretical analysis that the static moment maneuver can eliminate the reversed velocity phenomenon of the stern rudder. Then, the surfacing process under the static moment maneuver and the rudder hydrodynamic control is numerically simulated. [Results]The simulation results show that the static moment maneuver can make the submarine maintain good vertical plane maneuverability at low speed, eliminate the reversed velocity phenomenon of the stern rudder, and avoid excessive trim angle of the submarine at high speed. At the same time, the recovery effect of the two emergency situations of rudder jamming and falling deep has been improved. [Conclusions]The static moment maneuver is beneficial to the maneuverability and safety of the submarine. The research in this article can provide a reference for the maneuverability design of submarine. © 2023 The Author(s).     

基于重要性重采样粒子滤波器的机动目标跟踪方法

采用重要性重采样技术改进了标准粒子滤波算法,通过设定有效采样尺度来减少权值较小的粒子数目,在一定程度上克服了退化现象。仿真结果表明,采用PF跟踪机动目标,其跟踪精度要高于IMM,说明PF具有较强的处理非线性系统的能力;对标准PF采用重要性重采样策略后,PF的跟踪精度和平稳性都得到了进一步改善。