应召搜潜中典型情况下潜艇分布概率的计算
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基于反潜潜艇声呐探测的潜艇被发现概率算法研究
汤智胤;徐荣武;何琳
【期刊名称】《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》
【年(卷),期】2010(034)003
【摘要】针对以往作战模型的局限性,分析了潜艇被探测距离的影响因素,给出了一种较先进的潜艇被发现概率算法,其中考虑了以往模型没有考虑到的多种影响因素.并将潜艇宽带噪声和窄带噪声分开考虑,分别研究2种不同噪声下被发现概率算法.本方法具有一定的实用性.通过该算法,可以实现较为合理的潜艇被发现概率计算.【总页数】4页(P435-438)
【作者】汤智胤;徐荣武;何琳
【作者单位】海军工程大学振动与噪声研究所,武汉,430033;海军工程大学振动与噪声研究所,武汉,430033;海军工程大学振动与噪声研究所,武汉,430033
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.韩国计划引进反潜机提高对朝鲜潜艇探测能力 [J], 张莹
2.潜艇交叉机动发现敌潜艇概率因素分析 [J], 李本江;高孟;李贵彬
3.反潜直升机搜索常规潜艇概率分析与建模 [J], 孙东平;董永峰;刘吉军
4.单机吊放声呐应召反潜探测概率的计算与优化 [J], 张丙飞; 孙心毅; 成建波
5.反潜直升机使用吊放声呐持续跟踪潜艇作战使用方法及其效能仿真 [J], 丛红日;郭晏宗;杨斌;粘松雷
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69软件开发与应用Software Development And Application电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering1 引言潜艇以自身极强的隐蔽性的特点,加上现代潜艇朝高速、深潜和低噪声方向发展,使搜索发现潜艇更加困难和复杂。
潜艇,特别是核潜艇已成为现代海战中极具威胁的突袭手段,其具有巨大的战术和战略威慑意义。
因此,在海战中,及时有效地探测并跟踪敌方潜艇位置、航行速度和方向等特征参数,是投放空投鱼雷和深水炸弹的先决条件之一,同时取得海战场上的主动权也是各国海军不断研究和探索的问题。
目前世界各国海军的大中型反潜水面舰艇普遍装备有一架或多架反潜直升机,反潜直升机已成为水面舰艇近程警戒、应召反潜和航道开航的重要手段。
本文基于上述情况,对反潜直升机的应召反潜效能进行评估。
2 反潜直升机特点和探潜装备2.1 反潜直升机的优点反潜直升机相对其他反潜兵力的优点如下:(1)起降方便,搜索效率高;(2)机动性强、速度快;(3)探测距离远、定位精度高;(4)隐蔽性好、受敌威胁小。
2.2 反潜直升机探潜装备反潜直升机的航空探潜装备主要分为声学探测和非声学探测两大类。
由于声波在海水介质中的良好传播特性,因此声学探测是目前航空反潜的主要探测方式,其中吊放声纳和声纳浮标是反潜直升机的主要反潜探测设备。
2.2.1 吊放声纳吊放声纳是利用吊放电缆将水下分机下放至水中一定深度处对潜艇目标进行探测,反潜直升机飞临指定海区执行搜潜任务时,悬停在目标海域上空一定高度,利用吊声绞车收放系统将水下分机下放,一般先采用被动探测方式进行探潜搜索,当收到潜艇噪声信号后,再用主动探测方式发射声脉冲信号,探测目标的回波,对目标进行定位[1]。
2.2.2 声纳浮标声纳浮标主要用来警戒搜索和航道搜索,或在某些特殊场景下广撒多枚声纳浮标对某片有可疑目标的海区进行持续性检测。
总第171期2008年第9期舰船电子工程Ship Electronic Enginee ring Vol.28No.9116 反潜直升机雷达搜索概率模型3孙华春 李长文(海军潜艇学院 青岛 266071)摘 要 通过论证反潜直升机使用雷达离散搜索时发现潜艇的概率模型,给出该模型的适用条件。
关键词 反潜直升机;雷达;潜艇;概率中图分类号 TN95Probabilit y Model of Antis ubmarine Helicopt er Radar i n SearchingSun Huachun L i Changw en(Navy Submarine Academy ,Qingdao 266071)Abs tra ct This paper demo nstrate s t he p ro bability model of antisubmarine helicopter ra dar in searc hing submarine ,a nd give s t he applicable conditions of t he model.Ke y w ords antisubmarine helicopter ,rada r ,submarine ,proba bilit y Class N umber TN951 引言在现代海上作战中,潜艇是打击目标的重要兵力之一,特别是随着潜艇技术的飞速发展,装备武器的高度现代化,潜艇的威力越来越大,因此反潜作战永远是现代海战的重要样式之一。
在反潜作战中,要想赢得战争的胜利,最基本的要求就是能够及时对潜艇进行搜索、发现、跟踪,直至消灭。
用于完成这一任务的观察器材很多,如雷达、光电设备、声纳、无线电声纳浮标、磁探仪等等。
本文主要论证了反潜直升机使用雷达离散搜索时发现潜艇的概率模型。
2 发现概率反潜直升机在一定海区上使用搜索雷达搜索潜艇,发现潜艇的一个必要条件是,在雷达作用范围内的潜艇处于可被雷达发现的状态,如通气管航行状态,潜望状态,…,等,如果潜艇活动的海域足够大,而且在潜艇处于这些状态之前,潜艇与飞机彼此感觉不到对方的存在,则对于反潜飞机而言,潜艇于何时何地处于这种状态是随机现象,而且这种随机性在时空上应当是均匀的,其中在时间上的均匀性用下面的K 时间参数刻划。
完整沉船生成概率计算公式在海洋运输中,船只的安全性一直是一个重要的问题。
船只的沉没事故可能会导致人员伤亡和环境污染,因此对船只的完整沉船生成概率进行准确的计算和评估至关重要。
本文将介绍完整沉船生成概率的计算公式,并探讨其在海洋运输安全管理中的应用。
完整沉船生成概率是指在一定条件下,船只发生严重事故导致完整沉没的概率。
完整沉船生成概率的计算需要考虑多个因素,包括船只的结构强度、船员的操作水平、海洋环境条件等。
下面我们将介绍完整沉船生成概率的计算公式。
完整沉船生成概率的计算公式可以分为两部分,一是考虑船只结构强度的概率计算,二是考虑船员操作水平和海洋环境条件的概率计算。
首先,考虑船只结构强度的概率计算。
船只结构强度的概率计算可以采用可靠性工程的方法。
可靠性工程是一种用于评估和预测系统可靠性的工程方法,它可以通过对系统的结构和材料进行分析,计算系统的失效概率。
船只结构强度的概率计算公式可以表示为:P1 = 1 exp(-λt)。
其中,P1表示船只结构强度的失效概率,λ表示结构失效率,t表示船只使用年限。
结构失效率λ可以通过对船只结构进行强度分析和材料性能测试来确定,船只使用年限t可以通过对船只的使用情况和维护记录进行分析来确定。
其次,考虑船员操作水平和海洋环境条件的概率计算。
船员操作水平和海洋环境条件的概率计算可以采用事件树分析的方法。
事件树分析是一种用于评估系统失效概率的方法,它可以通过对系统的操作过程和环境条件进行分析,计算系统的失效概率。
船员操作水平和海洋环境条件的概率计算公式可以表示为:P2 = P(船员操作失误) × P(海洋环境条件恶劣)。
其中,P2表示船员操作水平和海洋环境条件的失效概率,P(船员操作失误)表示船员操作失误的概率,P(海洋环境条件恶劣)表示海洋环境条件恶劣的概率。
船员操作失误的概率可以通过对船员的培训记录和事故统计进行分析来确定,海洋环境条件恶劣的概率可以通过对海洋环境条件的历史数据和预测数据进行分析来确定。
应召搜潜中典型情况下潜艇分布概率的计算作者:单志超鞠建波曲晓慧温玮
来源:《计算机应用》2013年第11期
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
0引言
应召搜潜是航空反潜的一种重要搜潜方式,是航空反潜兵力应其他反潜兵力的召唤快速飞至可疑目标区域进行搜潜的一种极具特色的搜潜形式[1-3]。
通常应召搜潜具备两项特征:一是已知潜艇的初始位置信息;二是已知潜艇的某些运动状态信息。
这些信息共同决定了在搜潜的过程中潜艇的概率分布情况,而潜艇的概率分布情况将对搜潜的结果产生直接影响。
如果能充分利用这些信息,估计出潜艇当前时刻的概率分布情况,进而制定正确的搜潜策略,无疑可以提高搜潜的概率。
文献[2-8]对一些典型情况下应召搜潜的效能进行了研究,但搜潜效能的计算是通过蒙特卡罗方法仿真进行,未能给出搜潜过程中潜艇位置的分布情况。
本文将在潜艇的初始位置服从以某点为中心的正态分布,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均匀分布、瑞利分布等情况下对潜艇的分布概率进行计算。
为便于分析,假设潜艇在航行过程中航向、航速、航行深度保持不变。
1潜艇分布概率的计算模型
为了建立潜艇分布概率的计算模型,需要设置潜艇的初始位置分布和航向等基本参数,另外在潜艇航速已知的情况下,潜艇分布的计算较为简单,因此本章首先推导出潜艇航速已知情况下潜艇分布概率的计算模型,进而推广到潜艇航速服从已知分布情况下的计算模型。
1.1潜艇航向及初始位置概率密度的设置
1.2航速已知的潜艇分布概率的计算模型
设潜艇的航速为v,v为标量,v≥0,仅代表潜艇运动的快慢,将潜艇位于初始位置(X0,Y0)的时间设为时间零点,t为潜艇运动的时间,设t时刻潜艇运动的距离为r1,则r1=vt。