直升机海上搜救方法研究

召搜索方法 就不太合适 了 。而采用检查搜索方法对某 个海城进行搜索 ．以达到 发现 目标或者排除该 海域存 在 目标的 目的。因此 ．在某个海城 目标可能存在的位世呈现
均 匀分布时 ，适 合于进行检查 搜索。
在检查搜索中， 搜救直升机搜索效率的估测一般用随机均匀搜索模型， 其中发
现 目标的概率 Ｐ 为 ： 。
该方法进 行搜索 。
在 巡逻搜索中， 假设已 知目 标概略的漂流方向和最后位里， 搜救直升 机采用扇
形搜索 ．以已知 目标丢失点为起点 ．目标漂流方 向为扇 面对分 中线 ，直升机 在扇面 内曲折往 返扩展搜索 。如下图所示 。
峨）
图 ４ 确形巡逻搜索示意图
４直 升机海上救生 方法
与海上搜索目 标相比。 找到目 标后实施海上救生比 较容易； 体的救生方法是： 具
算出。 设定 ｐ＝． 则搜索所 ｏ０ ， ９ 孺时间为：
Ｔ＝２３ ’ Ｗ ．Ｒ ／ Ｖ） （
（ ３） 巡逻搜 索
该搜索方法是在有目 标可能运动方向、目 标可能越过某海城信息的 情况下沿预 定的 线路进行的搜索。当目 标越过某个区 域的 可能位２呈均匀分布时． 适合于采取
法 并且给出了 计算搜救要素的方法。其目 的在于通过分析研究． 探讨在
海 上搜救过 程中一些 行之有效 的搜救方 法 ，为直 升机成功 地进行海上搜 救 提供参 考。
１ 引言 ．
海 上搜救 就是对海上作战和训练中失事飞机 、舰艇落水人员以及其它海难人员 实施快速搜索 、救援 和向后 方运送 的一种行动，无论是战时还 是平时都是海上搜救 兵力或部门的一项重要的任务。 海上搜救不仅是巩固部队士气 和加强战斗力 的需要 ， 而且也是人道 主义精 神的体 现，对遇险人员的再生起着十分重要 的作用。但是 ，海 上搜救具有相当大的难度 ， 一方面在茫茫大海上寻找遇 险人 员十分困难 ， 另一方 面， 海上各种惫外情况会 随时发 生，找到遇 险人员 的概率会越来越低 ，同时，随着时间 的延长 ，遇险人员 的生存概率也 大大降低 。因此 ，海 上搜救对世界各 国都 是一个 比 较复杂的难题 。其重点 和难点是对遇险人 员或 目标 的快速搜索 、定位 。直 升机具有 速度快 、可在任意点悬停 的特点 ，利用 直升机进行海上搜救是一种非常好 的途径 然而直升机进行海 上搜救达 到的搜救效 果与在搜救过程 中采用 的方法 密切相 关，方 法得 当，可达 到很高 的搜救 效率 ；但是 如果方 法不 当，往往事倍功半 ，甚 至错过 最 佳搜救时机 。因此 ，本 文就 近几年直升机海上搜救技术 的发展 ，对直升机海上搜救 方法进 行一些分析研究 ．探 讨直 升机有效 的海 上搜救 的方法 ，目的是 为今后海 上成 功搜救提供 帮助 ．促进我 国海上搜 救事业的发展 。
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式 －
式中： Ｒ 一一 为 目标 随机存 在海区边长 。 若给定要 求发现目标概 率达到规定 值 Ｐ ． Ｄ 则对应所需搜索历时 Ｔ也可由上式计
图 ｚ搜索 定位 系统 原理 图
３ 只有初 始 目标信息 的搜救方法 ． ２ 在海 上搜 救过程 中 ，常常会 遇险 目标本身设 备因故不能连续发出位Ｉ或方位信 ｔ 号 ，搜救 中心和搜救 直升机只知道遇险 目标的初始位置，如飞行员跳伞区域 ，舰船 中断联系时 的大致方位 ，由于海城 宽阔 。风向 、 流等水文气象 复杂．海 况恶劣 ， 海 失事人员落水 后受 到海 流 、涌潮 、风浪的影响，漂浮运 动难 以预测 ，很可能远离出 事海城 ，这就使得搜救 的海城 面积扩 大．从 而使搜索救援 的难度大 大增 加。因此对 于搜救直升机来说 ．首 先必须采用最 有效 的搜索方法 ．在最短 的时间内在海 上寻找 到被救 目标 。然后 才能利用机上 的打捞 救生设 备 ， 落水遇 险人员迅 速从海水里营 将
升机继续 向前飞行 。当第二次测 到搜救 直升机与落水人 员之间的距离 Ｌ时 ，落水人 ｚ 员的位置就 可能 在两个扇形的交 叉点上。搜救 直升机可以向其中一个交叉点飞行 ． 如果直升机测的与 目标距离 Ｌ变近 ，则可继续 向前 飞行直至飞到 目标上空 ；如果测 ， 得直 升机距 目标距离 Ｌ变远 ，则说明该交叉点不是真正目标所在位里 ，直升机应该 ，
＿ ， 环亿
Ａ
ｒｏ ＝ ｉ一 ｅｐ 一— ＿ ｘＬ
式 中：
Ａ 一一 目标随机存在 的区域 ； ｗ 一一 为直升机 有效搜索宽度 ，即使 用探测设备 的作用 距离 ； Ｌ一 一 即直升机在搜 索区域内搜索所 经历 的航路长度 。 若假设 直升机搜索 飞行速度为 Ｖ ｍｈ （ ） ｋ ／ ，搜索 时间为 Ｔ ， 则 ＬＶ ， （ ｈ） ＝ ｘ Ｔ Ａ Ｒ 。则上式可 改写为 ： ＝ ｘ Ｒ
救上来， 使得落水的 遇险 人员 得以 救生。在 上述情况下， 搜救直升机根据遇险目 标
当时给 出的初 始位 ｔ、运 动参教 、当时海 区海 浪等要 素可采取 的搜索 方法主要有应 召搜索 、检 查搜索和巡逻搜索 ，下面对每种方法进行分析 。
（ ） 应召搜索 １
在海 上发生惫外事件后遇险 目标的初始所在海域位Ｉ已知 的情 况下 ，搜救直升 机接到上级命令前往 出事海城进行 的搜 索称之 为应召搜索 。由于事件 发生后经过若
图 Ｉ搜索定位系统框图
３ 直升机海上搜救方法 ．
３１ 有连续 目标信息的搜 救方法 ． 如果待救 目标 能够不断地发出求救信号 （ 如落水飞行员 自带的救生电台或信标 机可发出信号 ）搜 救直升机在接 到搜救任务后可迅速 飞往遇险 目标所在海区 。 ， 一般 情况下遇险 目标会有两种 可能 ，一种是 遇险目标 所带救生 电台或信标机具 有卫星定 位功能 （ Ｐ 系统或北斗双星系统 ） ＧＳ ．可提供本身精确的经纬度信息 ，则搜 救直升机
备组成 ：
（ ） 机载搜救 电台 １
（ ） 超 高频定向仪或信标接 受机 ２ （ ） 多 卜 Ｇ Ｓ导航系统 ３ 勒／Ｐ （ ４） 导航 搜索信息处理机 该系统突 出了综合功能 ，充分发挥各个加装设备 的综合特性 。系统利用 Ｇ 功 ｓ Ｐ 能， 配备一个 导航搜索信息处理机 ， 超高频定向仪 或信标 接收机 与 Ｇ Ｓ 使 Ｐ 系统交联 ， 从而使 导航 、搜索 、定 位工作 白动程序化 ，有利于直升机在较大范围 内进行搜 索定 位 ，并可显示整个搜索 定位全过程 ，减少搜索寻找时间。减轻飞行员负荷 ．提高搜 索发现概 率和搜索定位精 度。系统组成 见图 １ 所示。
在搜救直升机搜索到海 上目标后 ，迅 速下降飞行高度 ，根据风速风向 以小航线进 人
可直接飞往目 标所在位璧空实施救生。第 二种是遇险 人员救生电台 或信标机不带卫
星定位功能 ，搜救直升机则可利用超高频定 向仪或具有测距功能 的信标机来 发现和
定 位 目标 。
利用超高频定 向仪搜索目标 的原理是 ： 直升机从岸上机场起飞，向着超 高频 定 向仪给出的 目标所在方位飞行 ，直至 飞到目标 上空 。由于超高颇定 向仪 只能给出 目
第十八届 （０２ ２０ ）全国直升机年会论文
直升机海上搜 救方法研究
夏 良 ‘ 昊震东 ２
海 军特 种飞 机论 证研 究所 ｚ ．东方 航空公 司维 修基 地
摘 要 ：在直升机 海上搜救过程 中 ， 采用 什么搜救 方法对搜救的成功 致关重 要 ；本文首 先介绍 了与搜救方 法有着 直接联系 的直升机搜 救设备 、然后着 重论述 了在有连续 目标信息 和没有连 续 目标信 息情况下 的几种海上搜 救方
Ｌ— 初始发现目标位兰与直升机起飞点之间距离：
Ｑ— 临 向角 界航 （ ） 检查搜索 ２
由于 在有些 情况下 ．没有某个时刻 目标位置信息 ．或者经过了很长时间 后目标
可能散布的区 城很大、而且在该区域目 标存在的可能位里呈均匀分布， 这时采用应
标的方位， 不能给出目 标的距离， 而且超高 频定向 仪的作 用距离仅有 ４－５ 公里， ０ ０ 所以利用超高频定向 仪搜索的方法具有一 定的 局限 性。 利用信标机搜索目 标的原理
是 ：当直升机飞到离 目标所在海域较 近时，减慢 飞行速度开 始搜 寻海上 目 ．当信 标
标机第一次探测到搜救直升机与遇险目 标之间的 距离Ｌ时（ ， 见图２， ）表明待救目 标 处在以搜救直升机为 画心的 扇形范围内， 但是目 标的 具体位置还不能确定。 搜救直
十时 间．遇险 目标位置可能 已不在 原来 位置，而所在位置在某海区呈正态分 布时 ， 即离初始 位置最近的区域 目标存在可能性 最大 ，离开初始位置越远 目标存在的可能 性 越小 ，在这种情 况下 比较适合 于应召搜索 在应召搜索过程中 。搜救直 升机得 到的遇险 目 初始所在海区大致方位和距离 标 或 者经 纬度坐标后 ，以最快 的速度 和最 短的路 径飞往 目标所在海区 ，然后搜救直升 机按照 图 ３所示的螺旋法 （ 圆形或矩形 ） 进行海面遇险 目标的搜索 ：这种搜索方法 针对遇 险 目标所在位置相对初始位置 （ 如图 Ａ点 ） 呈正态分布时 。 其搜 索效率最高：
图 ３ 应召搜索示惫图 假设搜 救直升机从岸上机场起飞到 目标所在海域进行螺旋搜索 ．得到 目标初 始
位置在 Ａ点． 开始进行搜索的Ｂ点离Ａ点的距离为Ｒ， ｏ 转弯半径为Ｒ， 丸、 ， ，则 Ｒ
的大小 可根据下式计算 ：
Ｒ Ａ十ｓ生Ａ， 。 ＬＵ，＋ Ｌ 二 ＋ ） （ Ｉ “到 目标上方 。在上述搜索 过程中 ，搜救直升机上 导航 搜索信息处理机可 以将几次测得 的距离 和几个扇形交点及时计算出来 ，并可 以 判断 目标的真实位置 ，计算出搜救直 升机下步 飞行的航线 ，这样可以大大减轻飞行 员的工作ｔ ．提高搜索效率 。当然 ．在 没有 导航搜 索信息处理机情况下 ，飞行 员也 可用 飞行图手工计算出上述航路点 ，最终找到落 水人员的位 置。但是所花的时间要 长一些 、误差要 大一些 。 因此在有连续 目标信息 的情况下进 行海 上搜救 ，通过机上的专用设 备可 比较快 的找 到遇险 目标并实施救援 。但是 ．在许多情况下 ，遇险 目标 只有最初 的遇险位置 信息 ，然后就再也杳无音讯 ，因此上述搜救方 法就无法使用 ，必须采取其它搜救方 法进 行搜救 。