潜艇安全走出水面搜索带条件分析和方案优化方法.pdf

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1、第34卷第6期2012年6月舰船科学技术SHIPSCIENCEAND'IXCHNOLOGYV01．34，No．6Jun．，2012潜艇安全走出水面搜索带条件分析和方案优化方法吴鹏，张会。张文玉(海军潜艇学院，山东青岛266042)摘要：潜艇走出水面舰艇搜索带方案分析和优化是潜艇战术行动方案分析和优化的一项重要内容。文中建立了潜艇走出搜索带条件分析数学模型．对安全走出的条件进行理论分析，给出了走出条件的通用表达式和最小走出速度计算公式，结合作战使用提出了3种走出方案优化标准并给出了相应的最优化方案计算方法。关键词：潜艇；走出搜索带；方案优化中图分

2、类号：E843文献标识码：A文章编号：1672-7649(2012)06-0095—03doi：10．3409／j．issn．1672—7649．2012．06．023Theconditionforsubmarineexitship’ssearchzonesafelyandthemethodsforexitschemeoptimizationWUPeng，ZHANGHui，ZHANGWen—yu(NavalSubmarineAcademy，Qingdao266042，China)Abstract：Theschemedecisionforsubm

3、arinetoexitship’ssearchzoneisoneimportanttaskofsubmarinetacticaldecisionsuppoRsystemresearch．Inthepapertheconditionanalysismodeforsubmarineexitship’Ssearchzouehasbeendevelopedandtheuniversalexpressionofconditionfordiversifiedcaseshasbeenworkedoutbytheoreticanalysis；Threekind

4、sof目uhemeoptimizationcriterionsandthecorrespondingmethodsforoptimumschemecalculatinghavebeenproposed．Keywords：submarine；searchzoneexiting；schemeoptimization0引言潜艇走出水面舰艇搜索带方案分析和优化是潜艇战术行动方案分析和优化的一项重要内容¨。2J。其目的是计算各种态势下所有可行的走出方案，并根据不同的战术意图建立方案优化模型，给出最优方案计算方法¨41。用于描述敌我双方态势及各自策略等参数

5、数量多，相互关系复杂，要进行走出方案集合和最优方案计算需要首先给出通用的方案可行性条件，然后在此基础上研究走出方案集合计算和走出方案优化方法。本文针对潜艇走出水面舰艇搜索带战术决策问题，对安全走出条件进行了理论分析，建立了潜艇走出搜索带条件分析数学模型，对分情形给出的可行性条件进行归纳总结，给出了走出条件的通用表达式和最小走出速度计算公式。结合作战使用提出了3种走出方案优化标准，分别建立优化模型并给出了相应的最优化方案计算方法。l潜艇安全驶出搜索带可行性条件以潜艇突破单艘水面舰艇搜索带为例对潜艇安全走出搜索带条件进行建模分析。潜艇走出水面舰艇搜

6、索带战术决策问题是水面舰艇和潜艇之间的一个战术博弈问题，可将其简化为搜索者和规避者沿直线运动的搜索问题"11。如图1所示，假设水面舰艇对潜艇的探测范围为半径出的圆，进行作战方案分析时可使用声呐方程对探测圆半径进行估计¨o。水面舰艇前方平行于水面舰艇搜索方向宽度为2ds的带形区域称为水面舰艇搜索带，潜艇能安全地走出水面舰艇搜索带是收稿日期：201l-07-22：修回日期：201I一11-16作者简介：吴鹏(1970-)，男，硕士．讲师，主要研究方向为潜艇战术。·96·舰船科学技术第34卷指潜艇在不进入水面舰艇探测范围的条件下。到达搜索带以外的区域

7、。设儿为水面舰艇的搜索速度，匕为潜艇的走出速度，D为开始走出时潜艇到水面舰艇的距离，z为目标舷角。参数乙E{一1，1l表示潜艇欲向搜索兵力的哪舷走出，z。=一l表示向搜索兵力左舷走出，Z。=1则表示向右舷走出。目标舷角是指水面舰艇航向线到水面舰艇位置和潜艇位置连线的角，如图1所示，潜艇在水面舰艇右舷为正。图I潜艇走出水面舰艇搜索带问题示意图Fig．1SketchmapDfsubmarineexitenemysearchZOdlle可以证明潜艇能走出当且仅当走出速度满足arc咖㈦≥8rcsin軎屹6’X。(1)以潜艇向目标左舷走出为例进行证明。事

8、实上，如图1所示，潜艇能安全走出搜索带当且仅当“潜艇相对于水面舰艇的运动方向，比水面舰艇探测圆切线口彳更偏向走出一侧”，故可称切线方向口A为临界相对运