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1、监听时间对声纳浮标阵检查性搜索效能影响仿真2010笠第25卷第6期海军航空工程学院JournalofNavalAeronauticalandAstronauticalUniversity2010Vbl_25No.6文章编号:1673—1522(201o)o6-o711*_05监听吋间对声纳浮标阵检查性搜索效能影响仿真袁杰,丛红日，李琰，王光源2(1.海军装备部军械保障部，北京100841;2.海军航空工程学院指挥系，山东烟台264001;3.91917部队，北京100036)摘要:以方形声纳浮标阵检查性搜索为
2、背景，研究了监听时间对声纳浮标阵搜索效能的影响,给出了仿真结果并对仿真结果进行了分析.基木结论为:声纳浮标阵的搜索效能随监听时间的增加而提高;只要开始监听，就可以取得比较高的搜索概率;监听时间的增加和搜索效能的提高不是简单的线性关系，而是大致可区分为快速提高期,平稳提高期和滞涨期3个阶段.应根据作战条件和作战要求合理确定监听时间.关键词:声纳浮标阵;搜索效能;监听时间;检查性反潜;仿真模型中图分类号:TP391.9文献标志码:A声纳浮标通常需要组成声纳浮标阵才能有效地进行搜索•影响声纳浮标阵搜索效能的因素非常
3、复杂，其中，监听时间是影响声纳浮标阵搜索效能的关键因素.目前，在作战或训练过程屮，还没有科学确定声纳浮标阵监听时间的方法，制约了声纳浮标阵作战效能的发挥•木文试图通过采用蒙特卡洛法进行仿真研究来解决这一问题.对于声纳浮标阵的搜索来说，搜索概率是其核心效能指标.声纳浮标阵的搜索概率壹是指:在搜索区内如果存在潜艇，则通过搜索能够发现目标潜艇的概率【1】•1仿真模型建立1.1典型条件由于影响声纳浮标阵搜索效能的因素非常复杂，为了便于进行仿真研究,有必要设定一定的典型条件.1)作战样式为检查性反潜.不同作战样式下，由
4、于作战条件不同，即使是完全相同的声纳浮标阵，其搜索效能也存在很大差异•因此，研究声纳浮标阵的搜索效能，必须针对具体的作战样式.收稿日期:2010.05-07作者简介:袁杰(1962_),男，高工，硕士.与其他作战样式相比，检查性反潜时偶然因素对作战的影响最小，制约条件也最少•因此，以检查性反潜作为背景来研究声纳浮标阵的搜索效能,就可以尽可能地忽略偶然因素的影响，从而突出主要因素的影nl〜jt.2)搜索区为长方形区域.根据检查性搜索的特点，搜索区一-般设为方形，圆形等规则形状•这里设定为最常用，最典型的长方形搜
5、索区,其边长分别为厶和.3）声纳浮标阵阵型为方形阵.声纳浮标阵阵型对其搜索效能有重要影响【.方形声纳浮标阵是一种最简单的包围型浮标阵，在检查性反潜中广泛应用［2】•由于搜索区为长方形区域，因此，这里设定为与之相对应的长方形声纳浮标阵.长方形声纳浮标阵沿长方形搜索区域的内沿均匀布设.4）先布设后监听声纳浮标阵.使用声纳浮标阵搜索包括布设和监听两个方面.主要有两种方式:先布设后监听和边布设边监听”.釆用先布设后监听声纳浮标阵的方式，可以把作战过程区分为布设浮标阵和监听浮标阵两个独立9712海军航空工程学院第25卷
6、的阶段，有利于集中研究监听对声纳浮标阵搜索效能的影响.5）搜索区内存在目标潜艇.本假设纯粹是为了研究的方便.6）R标潜艇的初始位置和航行状态未知，但确定在进行检查性搜索吋，目标潜艇的初始位置和航行状态都是未知的.基于检查性反潜的特点,假设目标潜艇的初始位置和航向均服从均匀分布，且不中途改变航行状态［＜J.1.2基准吋间的确定以开始对声纳浮标阵进行监听的时刻为基准时间，这样，目标潜艇运动的时间和监听声纳浮标阵的时间就可以统一表示.1.3坐标系建立及搜索区域，浮标阵位置表示坐标系建立应综合考虑搜索区域,声纳浮标阵
7、，目标潜艇位置表示的需要，以方便研究问题为原则.以长方形搜索区的任意一个顶点为坐标原点，以与该点相邻的两条边的方向为坐标轴建立平面直角坐标系.使用该坐标系，就可以方便地表示检查性搜索区域.而根据设定的条件，声纳浮标阵在搜索区域中的位置也可以方便地表示出来.如图1所示.图1搜索区域及浮标阵位置示意图1.4声纳浮标位置表示理论上讲，搜索区域的位置和大小，声纳浮标阵在搜索区域中所处的位置，声纳浮标有效探测距离D浮声，声纳浮标阵内各声纳浮标之间的间距声确定后，组成声纳浮标阵的声纳浮标的数量IV潭宙以及各枚声纳浮标的位
8、置(,)也就惟一的确定匸但这样确定的声纳浮标的位置只是理论位置.而在实际作战过程中，由于直升机定位精度，机组训练水平等方面的原因，每枚声纳浮标不可能准确布设于其理论位置，必然会存在一定误差.此外，声纳浮标布设后，由于受到气象水文条件的影响，其位置还会产牛漂移，这也会产牛位置误差.设每枚声纳浮标的实际位置为(,J,宴,J),平均误差为国，则根据误差理论,声纳浮标位置服从以(,Y)为均值，以为均方差的正
