应召搜潜中典型情况下潜艇分布概率的计算
舰载直升机对潜防御性应召搜索仿真分析

文章编号 : 1 0 0 6 — 9 3 4 8 ( 2 0 1 3 ) 0 1 — 0 0 0 9 - 2 0 1 3 年1 月
舰 载 直 升 机 对 潜 防御 性 应 召 搜 索仿 真 分 析
刘 峰 。 沈治 河
( 1 .海军大连舰艇学院博士队 , 辽宁 大连 1 1 6 0 1 8 ; 2 .海军大连舰艇学院科研部 , 辽 宁 大连 1 1 6 0 1 8 )
摘要 : 研究潜防搜索优化问题 , 吊放声纳和声纳浮标是 舰载直升机对潜搜索 的主要手段 , 但在搜索的过程 中存在着 因搜索面 积大导致兵力需求多和如何协同使用才能达到最优搜 索效果 等问题 。针对舰 载直升机 吊放声 纳和声纳浮标 在搜潜 中的协 同, 由于水面舰艇在航 渡中受到潜艇威 胁 , 提出了一种舰 载直升机对潜 防御性应召搜索的方法 , 通过建立潜艇对水面舰艇 威 胁航向的模 型和仿 真分析 , 能够有效缩 小舰 载直升机应召搜 索的范 围; 同时 , 建立 了舰载直升机 吊放声纳搜索及声纳 浮标 阵 列模 型 , 并对舰载直升机使用吊放声 纳和声 纳浮标 协同搜 索进行仿 真。仿真结果表 明, 提高 了搜索效率 , 可为 吊放声 纳和声
L I U Fe n g .S HEN Z h i —h e
( 1 .D e p t .o f P H D S q u a d r o n ,D li a a n N a v a l A c a d e m y , D a l i a n L i a o n i n g 1 1 6 0 1 8 , C h i n a ; 2 .D e p t .o f S c i e n t i f i c R e s e a r c h , D l a i a n N a v a l A c a d e m y , D a l i a n L i a o n i n g 1 1 6 0 1 8 , C h i n a )
第5讲_空间运动方程_潜艇

其中 展开
为重力和浮力作用点对于动系原点的矢径。将此式
用分量表示,并略去改变量符号“Δ”,则有 式中
为简化书写,省去式中的符号“-”。 注意,式中的 改变量及它们的作用位置。
都是指的重力与浮力的
二 潜艇所受的流体惯性力
任意形状的刚体在无边际理想流体中运动时,流体扰动运动的 动能表示为:
展开后得:
(一)横摇运动时角速度p所引起的水动力
潜艇在直航中迭加横倾角速度p,潜艇的瞬间运动犹如是个螺旋运 动。该运动对于主艇体的影响是引起了横倾阻尼力矩;对于指挥 室围壳、舵和稳定翼等附体,将改变它们的局部攻角从而引起附 加水动力,这些附加水动力也将构成部分横倾阻尼力矩。由于p
引起的横倾阻尼力矩可分成线性项K p p 和非线性 K p p p p。如
从而有
K M
I xx p I yyq
( (
I I
zz xx
I yy I zz
)qr )rp
m[ m[
yG (w pv qu) zG (v zG (u qw rv) xG (w
ru pv
pw)] qu)]
N
I zz r
(I yy
I xx
) pq
m[ xG (v
ru
pv)
,将各物理量代入,
式中
其中
I xx , I yy , I zz ——潜艇质量m对
I xy , I yz , I zx ——潜艇质量对
轴的转动惯量 平面的惯性积
考虑到潜艇操纵性研究中采用的动系是与艇体惯性主轴重合的, 即 I xy , I yz , I zx 为零, 此外,作用于潜艇的外力矩M在动系上的分 量为;
考虑艇体形状因素:艇体对称于xoz平面,加速运动
潜艇强度耐压船体的应力计算

潜艇强度2 耐压船体的应力计算2.1 耐压船体结构概述 (2)2.1.1 耐压船体横剖面形状 (2)2.1.2 耐压船体纵剖面形状 (2)2.1.2.1 直线形 (2)2.1.2.2 直线局部扩大形 (2)2.1.2.3 光顺曲线形 (2)2.1.3 耐压船体的结构型式 (3)2.2 圆柱壳的弯曲微分方程及其通解 (4)2.2.1 基本概念和假设 (4)2.2.2 受力分析 (5)2.2.3 梁带的弯曲微分方程 (6)2.2.4 微分方程的解 (7)2.3 一般环肋圆柱壳的应力计算 (9)2.3.1 边界条件 (9)2.3.2 应力和位移计算 (11)2.3.2.1径向位移(挠度) (12)2.3.2.2壳板横剖面上之正应力 (12)2.3.2.3 板壳纵剖面上之正应力 (12)2.3.2.4肋骨横剖面上之正应力 (12)2.3.3梁柱效应对壳应力计算的影响 (13)2.4 带有中间支骨的圆柱壳应力计算 (18)2.4.1 概 述 (18)2.4.2 弯曲微分方程及边界条件 (18)2.4.3确定积分常数 (20)2.4.4应力计算公式 (21)2.5 无限长弹性基础梁的解在潜艇结构计算中的应用 (23)2.5.1 无限长弹性基础梁在集中力作用下的弯曲 (23)2.5.2按无限长梁计算一般环肋圆柱壳的应力和挠度 (24)2.5.3计算特大肋骨应力 (27)2.5.4在平面舱壁的稳定性计算中,求作用在舱壁圆形周界上的外力c q (28)2.5.5圆柱壳在特大肋骨处或舱壁处壳板横剖面上的最大应力1σ' (29)2.6环肋圆锥壳的应力计算公式 (29)2.6.1 环肋斜圆锥壳的应力计算 (30)2.1 耐压船体结构概述潜艇为了能在深水中航行、战斗,必须设有坚固的船体以承受巨大的深水压力。
耐压船体的主要功能就在于承受深水压力,保证舱室内部人员和各种设备的正常工作。
同时组成一个水密空间,给潜艇提供80%一85%的固定浮容积,为潜艇在水下维持重力等于浮力的平衡条件提供基础。
潜艇原理第三讲-潜艇的浮性

首尾球面隔壁
1 h2 3R h
3
zxbb
x0 z0
a
h R R2 r2
a h3
2.4 潜艇的均衡
1.025t/m3
潜艇均衡需要考虑的因素 1)水的重量密度的变化,它与水的盐度、温度和压力 有关,不同海区,不同深度处的水密度不同;
2)固定浮容积与水的温度和压力有关,随着下潜深度 的增加而变化,固定浮容积也将发生变化。
2.4 潜艇的排水体积和浮心坐标的计算
潜艇固定浮容积及容积中心位置的计算
圆柱体
R2l
截头圆锥体
3
R12 R1R2 R22
l
x
b
x0
a
zb
z2
z2
l
z1
a
a
l 4
R22 2R1R2 R22 R1R2
3R12 R12
2.4 潜艇的排水体积和浮心坐标的计算
潜艇固定浮容积及容积中心位置的计算
HEU AUVLAB
§2.2 潜艇的平衡方程
保证潜艇正浮下潜和上浮
WxPii
gvi
xvi
y
pi
yvi
0
HEU AUVLAB
§2.2 潜艇的平衡方程
潜艇水下平衡的特点
1)对于潜艇来说,必须满足水下平衡条件 W g 0 潜艇的水上平衡总是能够得到满足的。潜艇的主压载 水舱虽然用来实现潜艇的上浮和下潜,但是它的大小 对于水下平衡没有影响;
Q4 —剩余浮力由于水的压力对潜艇的作用而引起的改变。
2.4 潜艇的均衡
潜艇的均衡包括:
1) 盐度和温度对于水的密度的影响引起的改变
Q 1
( 1
)g
( 1
)gv
反潜直升机应召搜索区模型研究

沈培 志
烟台 240) 60 1
摘
要
分 析 了应 召反 潜 的特 点 和 确 定 应 召 搜 索 区 的重 要 意 义 。论 述 了 敌潜 艇 位 置 的初 始 分 布 和 应 召搜 索 区 的形 状 ,
在此基础上 , 讨论 了确定应 召搜索 区范围的方法 , 建立 了相应的应 召搜索 区模型 , 并根据想定条件给 出了具体算例 。
wa d I h n ,a c lu a ig e a l sp e e td a c r ig t p cfco e a ig c n iin r . n t e e d ac l t x mp ei r s n e c o d n o a s e i p r t o d t . n i n o
关键词 应 召搜索 区; 召反潜 ; 应 直升机反潜 ; 模型
TP g . a19 中图 分 类 号
Re e r h o e r h Ar a M o e n Cald-u t—u m a i eHeio t r s a c n S a c e d li le — tAn is b rn l p e o - c
C n n r W a gZ n j S e ez i o gHo gi n o gi h nP i e h
( p rme to mma d,NAE ,Ya t i 2 4 0 ) De a t n fCo n I na 6 0 1
Ab ta t Th h r ceit so ald o t n i u maiea dt esg ic n eo aldo tsa c raa es mma i d s rc ec aa tr i f I -u t s b rn n h inf a c f l — u e rhae r u sc c e a - i c e rz . e
圆形浮标阵搜潜效能评估研究

阵、 弧线 阵 、 星形 阵 、 字 形 阵 、 阵 、 形 阵 、 十 形 长 圆形
阵 、 圆形阵、 椭 螺旋阵等。其中, 直线阵和圆形阵最
简单 也最 有代表 性 , 别是 线型 浮标 阵 和包 围 型浮 分 标 阵 的典 型代 表 l。 4 ] 圆形阵是 将 多枚 声纳 浮标 一 次布成 圆形 , 围 包
潜 艇可 能存 在 的海 域 ( 图 1 。其 布 设 以包 围 圈 见 )
*
收 稿 日期 :0 1 6月 5日, 回 日期 :0 1 7 2 21 年 修 2 1 年 月 7日
作者简 介 : 谢振华 , 博 士 , 男, 教授 , 研究方 向 : 武器系统 与运用工程 。李 林 , , 士 , 师 , 究方 向 : 力指挥 与控 男 硕 讲 研 火 制。程 汀涛, , 女 硕士 , 副教授 , 研究方 向: 火力指挥与控制 。
当开始搜 索 时 , 艇有 可能位 于 圆形 搜 索 区 以 潜 内, 也可 能位 于 圆形搜 索 区以外 。但 当潜 艇位 于 圆 形 搜索 区 以外 时 , 艇 的分 布 范 围非 常 大 , 纳 浮 潜 声 标 阵 的搜 索概 率极 低 , 别是 在应 召 搜索 时 和跟 踪 特 丢 失恢 复 接 触 时 , 旦 潜 艇 处 于 圆 形 搜 索 区 域 之 一
P 一 1 P ‘ + f) 一 一 / () I
个 重要 的 战术指 标 。通常 情况下 , 邻 浮标 之 间 的 相 间距要 求小 于 2 的浮标有 效探 测 距离 , 倍 使各 浮标
之间的搜索范围能适当重叠 , 从而保证整个浮标阵 搜索范围的连续 。对于圆形浮标阵来说 , 在满 足这
总第 2 0 1 期 21 年第 1 01 2期
舰 船 电 子 工 程
基于OBF检测器磁探仪搜潜效能评估
∗收稿日期:2020年6月5日,修回日期:2020年7月13日作者简介:杨少伟,男,硕士研究生,研究方向:水下目标探测与识别。
鞠建波,男,硕士,教授,研究方向:水下目标探测与识别。
郁红波,男,硕士,研究方向:水下目标探测与识别。
1引言航空磁探潜技术作为航空反潜的重要组成部分,磁探仪的探潜效能一直是各方军事研究的重点[1]。
实战环境下,不仅潜艇目标会引起磁信号异常,大地磁场和平台也会产生干扰磁场,加大了磁探仪探测潜艇的难度。
针对磁信号不纯净的问题,本文基于OBF 检测器对检测到的磁异常信号进行加工处理,可以准确地发现潜艇目标,及时了解战场敌我态势,提高航空反潜作战的有效性和准确性,具有一定的军事价值。
2建立磁信号模型在应召反潜的过程中,当反潜巡逻机到达指定的作战海域时,便会降低飞行高度,利用航空磁探仪对潜艇目标进行搜索[2]。
假设地磁场均匀分布且大小不变,当水下铁磁性物质通过时,将会切割地磁感线,光泵探头可以很容易探测到这种微弱的基于OBF 检测器磁探仪搜潜效能评估∗杨少伟鞠建波郁红波(海军航空大学烟台264001)摘要航空反潜在现代战争中发挥着越来越重要的作用,磁探潜技术作为航空反潜的重要组成部分,其探潜效能的高低是航空反潜成功与否的重要因素。
反潜巡逻机利用磁探仪在海上执行搜潜任务时,不可避免地伴随着飞机平台、机载设备等磁信号噪声,由于光泵磁探头灵敏度极高,所以探测到的信号中会出现干扰噪声,这些噪声会影响对潜艇的探测。
针对磁探仪探测信号不纯净的问题,论文将利用OBF 检测器对探测磁信号进行加工计算,提高在复杂环境下磁探仪探测潜艇的效能,具有一定的军事意义和参考价值。
关键词反潜巡逻机;潜艇;磁探仪;搜潜效能;磁信号中图分类号U674.9DOI :10.3969/j.issn.1672-9730.2020.12.033Evaluation of Potential Searching Performance Based on OBFDetectorYANG ShaoweiJU JianboYU Hongbo(Naval Aviation University ,Yantai264001)AbstractAviation anti-potential modern war is playing a more and more important role ,magnetic submersible technology asan important part of aviation anti-submarine ,even the effectiveness of the submersible exploration has become an important factor in the success of aviation anti-submarine.When anti-submarine patrol aircraft USES magnetic sounding instrument to conduct sub⁃marine search at sea ,it is inevitable to be accompanied by magnetic signal noise such as aircraft platform and airborne equipment.Due to the extremely high sensitivity of optical pump magnetic probe ,interference noise will appear in the detected signal ,which will affect the detection of submarine.In view of the problem of the impurity of the detection signal of the magnetic sounding instru⁃ment ,this paper will use the OBF detector to process and calculate the detection signal ,so as to improve the efficiency of the mag⁃netic sounding instrument to detect the submarine in the complex environment ,which has certain military significance and referencevalue.Key Wordsanti-submarine patrol aircraft ,submarines ,magnetic finder ,potential search efficiency ,magnetic signal Class NumberU674.92020年第12期舰船电子工程磁异变化。
新型护卫舰编队对潜搜索兵力运用问题研究
一
平行法 组 成 横 队搜 索 的最 大 不 足 是 使 用 兵 力 较多, 搜索 海域 较 小 , 解 决 这 些 问 题 可 使 用 舰 载 为 机 配合舰艇 编 队协 同搜 索 。
XPx×P ×Pk ^
× 尸N × ×
( + 2 ,eO 2 t0 × d s c- D ̄g )
Cl s m b r E 4 a s Nu e 8 3
1 引言
现代海战条件下 , 护卫舰编 队在海 上行 动的各个 阶段都可能受 到敌潜艇 的威胁 , 发现敌潜艇并进 行准 确的追踪定位是舰艇 编 队使 用反潜 武器对 敌潜艇 实 施有效攻击 的前提 。因此在海上战斗活动 中, 队指 编 挥员能否根据 海战场情况 迅速有 效 的组 织对潜 搜索 方案是决定搜 潜成败 与否 的关键 。作为 影响对 潜发
法。
当舰 载机 配合 搜索 时 , 反潜 直 升机 按 照 成对 配
工作 距 离 ; 索为 水 面 舰 艇 编 队对 潜 搜 索 效 能 加 U搜 为舰 艇 曲折 机 动 角 ; 为 潜 艇 进 入 声 纳 垂 直 面 作 P
用范 围 的概 率 ; P 一mi{ , / }这 里 H n 1 H H。 , 为在
总第 13 9 期
舰 船 电 子 工 程
S i l c r n c En i e r g h p E e to i gn e i n
V0. ONo 7 13 .
8
21 0 0年第 7期
新 型 护 卫 舰 编 队对 潜 搜 索 兵 力 运 用 问题 研 究
张煜 霄 王 甲兴。 ’
为临界 舷 角 , =a ci / ) d 为 舰 艇 声 纳 rs n( v生 ;
潜艇原理第八讲-潜艇的操纵性-1(数学模型)
u2 u1 cos w1 sin v2 v1 w2 u1 sin w1 cos
u2 cos 0 sin u1 v 0 v U 2 R U1 1 0 y , 2 1 w2 sin 0 cos w1
§6.2 潜艇的空间运动方程
固定坐标系与随体坐标系之间的关系:
G ,G 潜艇重心G点坐标:
首向角 :规定自E Gx 顺 时针转为正,反之为负。
航速V在动坐标轴上的分量: u,v ;
漂角 :艇速 V 的方向和Gx轴 之间的夹角人称为漂角.顺时 针转为正,反之为负。
航迹角 :航速 V 与 E 轴之间的夹角(或称航速角)。规定 自 E V 顺时针转为正,反之为负。当 >0时,艇首偏 向 E 轴方向的右侧
固定坐标系(固结于地球,原点在地球的某处)以及随体坐
标系(固结于艇体,原点在艇体某处)。
§6.2 潜艇的空间运动方程
在描述潜艇的运动时,我们往往关心的是潜艇在一段时 间内走过的轨迹,其轨迹路线自然是在固定坐标系下表达最 为直接。同时,潜艇的运动路线与环境中其他标志(海岸线、 港口、海峡等)的相互位置关系在固定坐标系下表示也最为 明了。 与此相对,潜艇的惯性特性(转动惯量、惯性等)以及 水动力特性等在与潜艇固结的随体坐标系下表达更为方便。 同时,各类操纵装置是固定在艇上的,所产生的对艇的作用 力也是在随艇坐标系下表示更为方便一些。
垂直面运动相关角度定义
潜水器用于测量自身姿态、位置的传感器
潜艇、潜器水下航行过程中测量到的姿态、速度信息绝大部 分是相对于艇体坐标系的,为了能够在固定坐标系内得到对应的 结果,需要采取一定的数学手段完成速度、姿态在两个坐标系下 的转换(也就是得到考虑同一速度、姿态向量在不同坐标系下坐 标之间的对应关系) 。
【国家自然科学基金】_航空搜潜_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140729
推荐指数 3 3 3 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年 序号 1 2 3 4 5
2011年 科研热词 航空反潜 潜艇 搜索概率 搜索效能 吊放声纳 推荐指数 1 1 1 1 1
2012年 序号 1 2 3 4
科研热词 模块化 操作界面仿真 vc opengl
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
科研热词 搜索概率 吊放声纳 蒙特卡洛法 航空反潜 搜潜概率 误差分析 蒙特卡洛 舰艇协同 舰艇 积累探测概率 潜艇运动 潜艇规避 潜艇定位 潜艇 浮标阵 水声对抗 水下目标搜索 模型 检查搜索 方位量测 数学模型 效能评估 搜潜效能 应召搜索 定位算法 声纳浮标 仿真
推荐指数 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2014年 序号 1 2 3
2014年 科研热词 概略航向 应召搜潜 分布概率 推荐指数 1 1 1
推荐指数 5 4 3 3 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Байду номын сангаас
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
科研热词 浮标 搜索概率 吊放声纳 误差分析 航空反潜 潜艇定位 方位量测 多基地声纳 螺旋模型 螺旋应召搜索 蒙特卡洛 舰艇协同 航路规划 线列阵声纳 线列阵声呐 磁探仪 概率 时延估计 搜潜概率 应召搜索 应召搜潜 定位 多基地 声纳 反潜飞机 协同搜潜
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中 图分 类 号 : E 9 1 1 文 献 标 志码 : A
Ca l c ul a t i o n o f s ub ma r i n e d i s t r i but i o n p r o ba bi l i t y i n
c a l l s e a r c h i ng s u bm a r i ne f o r s e v e r a l t y pi c a l c a s e s
摘
要: 针对应 召搜 潜过程 中潜艇分 布概 率的计算 问题 , 推 导 了潜艇 的初 始位置服 从正 态分 布、 潜艇航 向在二 维
平 面 内服从 均 匀分布 、 潜艇航 速 已知或服从 已知分布 的 潜艇 分布概 率 的计 算方 法 , 给 出了潜艇 航速服 从均 匀分布和
瑞利分 布等典型情况下 , 潜艇 分布概 率的计 算公 式 , 并通过 蒙特卡 罗方 法验 证 了所推 导公式 的正确性 , 同时给 出 了部
应 召 搜 潜 中典 型情 况 下 潜 艇 分 布 概 率 的计 算
单 志超 , 鞠 建波, 曲晓慧, 温 玮
( 海 军航 空工程 学院 电子信息工程系, 山东 烟台 2 6 4 0 0 1 )
( 通信作者 电子邮箱 h g s z c h a o @1 6 3 。 C O I I I )
S H A N Z h i c h a o ,J U J i a n b o ,Q U X i a o h u i ,WE N We i
( De p a r t m e n t o fE l e c t r o n i c a n d I n f o r m a t i o n E n g i n e e r i n g ,Na v a l A e r o n a u t c i a l a d n A s t r o n a u t c i a l U n i v e r s i t y ,Y a n t a i S h a n d o n g 2 6 4 0 0 1 ,C h i a) n
分 时刻 潜艇 位置联合概率 密度和 边缘 概率 密度 的计 算结果 。通 过该 计算 结果可 以清楚地 看 出应 召搜 潜 中潜艇 的分 布概 率随搜 潜时间的 变化情 况, 这对 于在搜 潜过程 中制定正确的搜潜策略具有一定 的指导 意义。 关键词 : 应 召搜 潜 ; 分布概率 ; 均 匀分布 ; 瑞 利分布 ; 联合 概率密度 ; 边缘概率 密度
s u b ma i r n e ,t h e p a p e r g a v e o u t a f o mu r l a t o c a l c u l a t e t h e s u b ma r i n e d i s t ib r u t i o n p r o b a b i l i t y f o l l o wi n g t h e t i me c h a n g i n g f o r s e v e r a l t y p i c l a c a s e s .T h e s e t y p i c l a c a s e s i n c l u d e d t h e i n i t i l a p o s i t i o n o f t h e s u b ma r i n e o b e y i n g t h e n o ma r l d i s t i r b u t i o n ,t h e
J o u r n a l o f Co mp u t e r Ap p l i c a t i o n s
I S SN 1 001 — 90 81
2 01 3—1 1 . O1
计算机应 用, 2 0 1 3 , 3 3 ( 1 1 ) : 3 3 0 9— 3 3 1 2
文 章编号 : 1 0 0 1 - 9 0 8 1 ( 2 0 1 3 ) 1 1 - 3 3 0 9 - 0 4
C ODE N J Y I I DU
h t t p : / / w w w . 1 1 7 7 2 / j . i s s n . 1 0 0 1 — 9 0 8 1 . 2 0 1 3 . 1 1 . 3 3 0 9
Ab s t r a c t :Co n c e ni r n g t h e p r o b l e m t h a t h a s n o f o r mu l a t o c a l c u l a t e t h e s u b ma i r n e d i s t i r b u t i o n p r o b a b i l i t y i n c ll a s e a r c h i n g