【摘要】：被動潛標系統(tǒng)應用日益廣泛,已成為海洋技術與國防軍事前沿裝備之一,在反潛搜索應用中,潛標系統(tǒng)具有搜索效率高、不易被發(fā)現(xiàn)、覆蓋面積廣等特點,在探測發(fā)現(xiàn)目標中有著重要的理論和實際意義。本文研究了被動潛標系統(tǒng)在反潛作戰(zhàn)中的概率評估模型的問題,以概率統(tǒng)計理論為基礎,通過數(shù)學分析的方法,建立了基于被動潛標系統(tǒng)的反潛發(fā)現(xiàn)概率模型、目標定位模型和攻防概率模型三個重要的效能指標概率模型,并應用MATLAB對其進行了實驗仿真,分析了潛標系統(tǒng)的優(yōu)越之處。主要研究工作如下:首先,簡要介紹了反潛作戰(zhàn)效能評估方面的研究背景、意義,以及反潛作戰(zhàn)概率評估方面的研究現(xiàn)狀。第二,主要介紹反潛概率評估理論的相關基礎知識。主要研究了經(jīng)典潛艇反潛發(fā)現(xiàn)概率模型,潛艇目標定位模型等的相關內(nèi)容,作為本文研究的理論基礎。第三,在對潛艇反潛發(fā)現(xiàn)概率研究的基礎上,結合潛艇反潛的實際應用,建立了被動潛標系統(tǒng)搜潛發(fā)現(xiàn)概率模型,并對其進行了仿真實驗,定量分析了潛標間距和潛艇速度對反潛發(fā)現(xiàn)概率的影響。仿真結果表明:被動潛標系統(tǒng)對潛艇反潛搜索發(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,結合被動潛標系統(tǒng)的作戰(zhàn)情形建立了三種典型的潛標目標定位模型,根據(jù)目標在潛標陣的區(qū)域,利用潛標探測設備實時確定目標當前的位置及方向等目標信息。并對所建立的模型進行了實驗仿真,并與經(jīng)典潛艇目標定位的兩種方法(即三方位一距離法和四方位法)進行了比較。最后,研究了基于解析法的聲自導魚雷攻擊和防守概率模型。通過對自導魚雷發(fā)現(xiàn)目標、命中目標條件分析給出了自導魚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。在自導魚雷捕獲概率模型和追蹤概率模型的基礎上,建立了基于自導魚雷的反潛潛艇攻擊概率模型和防守概率模型。并應用MATLAB對該模型進行了仿真。
【學位授予單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：E925.4
【圖文】：

圖２．１反潛潛艇發(fā)現(xiàn)目標的距離大于目標開始規(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)目標距離大于目標開始規(guī)避距離時的搜索能力為逡逑

ｐ（＜Ｐ）邋／逡逑Ｅ0／逡逑圖２．１反潛潛艇發(fā)現(xiàn)目標的距離大于目標開始規(guī)避的距離逡逑針對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)目標距離大于目標開始規(guī)避距離時的搜索能力為逡逑Ｕｑ＝２ｒｗｖｐＰｋ邐（２－１２）逡逑在第二種情況下，敵潛艇先發(fā)現(xiàn)反潛潛艇并開始脫離機動。逃脫的初始距離Ｄ，—般逡逑是０．６？０．８倍發(fā)現(xiàn)距離。對于敵潛艇來說，最有利的脫離機動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

早期潛艇魚雷攻擊的一個方法，是潛艇隱蔽攻備穩(wěn)定地接收到目標的方位信息且已知某一個離法能較好地定位出目標的位置、速度等信息。音測距或者潛望鏡測距來進行估計。逡逑位法的步驟如下：逡逑化，給出反潛潛艇三個時刻的位置％，％，％，，ＰＦ２，％點探測到目標三個方位盡，５２，盡；逡逑孕上估測距離＝邋Ａ邋；逡逑點作一條輔助線分別與５２，５３交于Ｍ２，Ｍ３點；逡逑２Ｍ３上截取過點作５２的平可得到目標的概略航向；逡逑的概略航向和航行時間可以得出目標的概略速Ｍｘ逡逑

【參考文獻】

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本文編號：2760198