【摘要】：被動(dòng)潛標(biāo)系統(tǒng)應(yīng)用日益廣泛,已成為海洋技術(shù)與國(guó)防軍事前沿裝備之一,在反潛搜索應(yīng)用中,潛標(biāo)系統(tǒng)具有搜索效率高、不易被發(fā)現(xiàn)、覆蓋面積廣等特點(diǎn),在探測(cè)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)中有著重要的理論和實(shí)際意義。本文研究了被動(dòng)潛標(biāo)系統(tǒng)在反潛作戰(zhàn)中的概率評(píng)估模型的問(wèn)題,以概率統(tǒng)計(jì)理論為基礎(chǔ),通過(guò)數(shù)學(xué)分析的方法,建立了基于被動(dòng)潛標(biāo)系統(tǒng)的反潛發(fā)現(xiàn)概率模型、目標(biāo)定位模型和攻防概率模型三個(gè)重要的效能指標(biāo)概率模型,并應(yīng)用MATLAB對(duì)其進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)仿真,分析了潛標(biāo)系統(tǒng)的優(yōu)越之處。主要研究工作如下:首先,簡(jiǎn)要介紹了反潛作戰(zhàn)效能評(píng)估方面的研究背景、意義,以及反潛作戰(zhàn)概率評(píng)估方面的研究現(xiàn)狀。第二,主要介紹反潛概率評(píng)估理論的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。主要研究了經(jīng)典潛艇反潛發(fā)現(xiàn)概率模型,潛艇目標(biāo)定位模型等的相關(guān)內(nèi)容,作為本文研究的理論基礎(chǔ)。第三,在對(duì)潛艇反潛發(fā)現(xiàn)概率研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合潛艇反潛的實(shí)際應(yīng)用,建立了被動(dòng)潛標(biāo)系統(tǒng)搜潛發(fā)現(xiàn)概率模型,并對(duì)其進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn),定量分析了潛標(biāo)間距和潛艇速度對(duì)反潛發(fā)現(xiàn)概率的影響。仿真結(jié)果表明:被動(dòng)潛標(biāo)系統(tǒng)對(duì)潛艇反潛搜索發(fā)現(xiàn)概率有明顯的提高。從而為反潛研究提供必要的理論支持。第四,結(jié)合被動(dòng)潛標(biāo)系統(tǒng)的作戰(zhàn)情形建立了三種典型的潛標(biāo)目標(biāo)定位模型,根據(jù)目標(biāo)在潛標(biāo)陣的區(qū)域,利用潛標(biāo)探測(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)確定目標(biāo)當(dāng)前的位置及方向等目標(biāo)信息。并對(duì)所建立的模型進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)仿真,并與經(jīng)典潛艇目標(biāo)定位的兩種方法(即三方位一距離法和四方位法)進(jìn)行了比較。最后,研究了基于解析法的聲自導(dǎo)魚(yú)雷攻擊和防守概率模型。通過(guò)對(duì)自導(dǎo)魚(yú)雷發(fā)現(xiàn)目標(biāo)、命中目標(biāo)條件分析給出了自導(dǎo)魚(yú)雷射擊有利提前角的概念,并介紹了三種求解有利提前角的方法。在自導(dǎo)魚(yú)雷捕獲概率模型和追蹤概率模型的基礎(chǔ)上,建立了基于自導(dǎo)魚(yú)雷的反潛潛艇攻擊概率模型和防守概率模型。并應(yīng)用MATLAB對(duì)該模型進(jìn)行了仿真。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：E925.4
【圖文】：

圖２．１反潛潛艇發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的距離大于目標(biāo)開(kāi)始規(guī)避的距離逡逑反潛潛艇和敵潛艇的航向夾角，反潛潛艇的平均搜索能Ｕｑ＝＾ｉ邋＾Ｕｑ邐＝邋２ｎ邋＾２ｒ，ｗＶｐ得到逡逑ＶＰ邋Ｗ）邋＝邋ｙｌｖｌ邋＋邋ｖｄ￣邋２ｖ？ｖｄ邋ｃｏｓ邋＾潛潛艇的搜索速度，ｖｄ表示敵潛艇的航行速度。逡逑）帶入公式（２－８）中，得到逡逑Ｗ＊邋士邋廣邋ｙｌｖｌ＋邋ｖ２ｄ￣２ｖｗｖｄ邋ｃｏｓ邋（ｐｄ＜ｐ均值ｖｐＳ逡逑ｖｐ邋＝邋士玉２＋邋ｖ】－邋２ｖＡ邋ｃｏｓ邋爐卻現(xiàn)目標(biāo)距離大于目標(biāo)開(kāi)始規(guī)避距離時(shí)的搜索能力為逡逑

ｐ（＜Ｐ）邋／逡逑Ｅ0／逡逑圖２．１反潛潛艇發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的距離大于目標(biāo)開(kāi)始規(guī)避的距離逡逑針對(duì)不同的反潛潛艇和敵潛艇的航向夾角，反潛潛艇的平均搜索能力為：逡逑Ｕｑ＝＾ｉ邋＾Ｕｑ邐＝邋２ｎ邋＾２ｒ，ｗＶｐ邐（２＇８）逡逑從速度三角形中得到逡逑ＶＰ邋Ｗ）邋＝邋ｙｌｖｌ邋＋邋ｖｄ￣邋２ｖ？ｖｄ邋ｃｏｓ邋＾邐（２－９）逡逑其中，ｖｗ表示反潛潛艇的搜索速度，ｖｄ表示敵潛艇的航行速度。逡逑把公式（２－９）帶入公式（２－８）中，得到逡逑Ｗ＊邋士邋廣邋ｙｌｖｌ＋邋ｖ２ｄ￣２ｖｗｖｄ邋ｃｏｓ邋（ｐｄ＜ｐ邐（２－１０）逡逑令相對(duì)速度的平均值ｖｐＳ逡逑ｖｐ邋＝邋士玉２＋邋ｖ】－邋２ｖＡ邋ｃｏｓ邋爐卻邐（２－１１）逡逑則在反潛潛艇發(fā)現(xiàn)目標(biāo)距離大于目標(biāo)開(kāi)始規(guī)避距離時(shí)的搜索能力為逡逑Ｕｑ＝２ｒｗｖｐＰｋ邐（２－１２）逡逑在第二種情況下，敵潛艇先發(fā)現(xiàn)反潛潛艇并開(kāi)始脫離機(jī)動(dòng)。逃脫的初始距離Ｄ，—般逡逑是０．６？０．８倍發(fā)現(xiàn)距離。對(duì)于敵潛艇來(lái)說(shuō)，最有利的脫離機(jī)動(dòng)是從反潛潛艇的跟蹤區(qū)域逡逑逃脫出去，航向垂直于臨界角逡逑９逡逑

早期潛艇魚(yú)雷攻擊的一個(gè)方法，是潛艇隱蔽攻備穩(wěn)定地接收到目標(biāo)的方位信息且已知某一個(gè)離法能較好地定位出目標(biāo)的位置、速度等信息。音測(cè)距或者潛望鏡測(cè)距來(lái)進(jìn)行估計(jì)。逡逑位法的步驟如下：逡逑化，給出反潛潛艇三個(gè)時(shí)刻的位置％，％，％，，ＰＦ２，％點(diǎn)探測(cè)到目標(biāo)三個(gè)方位盡，５２，盡；逡逑孕上估測(cè)距離＝邋Ａ邋；逡逑點(diǎn)作一條輔助線分別與５２，５３交于Ｍ２，Ｍ３點(diǎn)；逡逑２Ｍ３上截取過(guò)點(diǎn)作５２的平可得到目標(biāo)的概略航向；逡逑的概略航向和航行時(shí)間可以得出目標(biāo)的概略速Ｍｘ逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2760198