潜艇隐蔽突破反潜潜艇封锁区域能力评估模型研究磁.pdf

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1、Vol．３６No．８舰船电子工程总第２６６期３６ShipElectronicEngineering２０１６年第８期磁潜艇隐蔽突破反潜潜艇封锁区域能力评估模型研究蔡云祥初磊陈雄民（海军潜艇学院青岛２６６０７１）摘要利用连续马尔可夫链模型描述了潜艇在突破敌方潜艇封锁区域时先敌发现的能力，并结合其首先发现目标后规避的可能性，建立了评估潜艇隐蔽突破敌潜艇封锁区域能力的模型，可为对潜指挥与控制提供重要参考。关键词潜艇兵力；反潜作战；封锁区中图分类号E９１１DOI：１０．３９６９／j．issn．１６７２‐９７３０．２０１６．０８．００９Evaluation

2、ModelofSubmarine摧sCapabilityofStealthilyBreakingThroughAdverseSubmarine摧sBlockedAreaCAIYunxiangCHULeiCHENXiongmin（NavalSubmarineAcademy，Qingdao２６６０７１）AbstractThispaperdescribesthecapabilityofdetectingtheadversaryfirstwhenasubmarinebreakingthroughanoth‐ersubmarine摧sblockedare

3、a，analyzestheprobabilitytoavoidbeingdiscoveredbythepatrolsubmarinetoo，andsetsupamodeltoevaluatethepossibilityofstealthybreaching．Commandingandcontrollingthesubmarinecouldbebroughtoutim‐portantvalue．KeyWordssubmarine，anti‐submarineoperation，blockedareaClassNumberE９１１１引言潜艇反潜的最

4、大特点之一就是双方处于几乎一致的战术环境之中。特别是在双方观察器材和安静性能接近的情况下，搜索者和被搜索者都有可［１～４］能先于对方发现目标。本文利用连续马尔可夫链模型描述潜艇（以下简称突破艇）突破敌方潜艇（以下简称搜索艇）封锁区域时双方先敌发现的图１隐蔽突破过程的系统状态转移图过程，并结合突破艇首先发现目标后成功规避的可A１：突破艇和搜索艇互不发现，双方的搜索行能性，构建了评估潜艇隐蔽突破敌潜艇封锁区域的动在区域内进行；概率。A２：搜索艇首先发现突破艇，隐蔽突破过程结束；２双方潜艇的先敌发现概率模型A３：突破艇首先发现搜索艇，突破艇转入规避潜

5、艇在突破敌方潜艇封锁区域时，双方潜艇的机动。搜索过程可以被认为是一个时间连续、状态离散的假设搜索艇和突破艇的搜索强度分别为（t）［５～６］马尔可夫过程。由搜索艇和突破艇组成的系和（t），则利用连续马尔可夫链原理，该搜索系统［７～８］统应当包括以下三种状态（参见图１）：可以由如下模型来描述：磁收稿日期：２０１６年２月４日，修回日期：２０１６年３月２０日作者简介：蔡云祥，男，博士，教授，研究方向：潜艇作战指挥。２０１６年第８期舰船电子工程３７dPss（t）只有处于弧段C１C２以外，即在搜索艇的舷角＝－Pss（t）·［（t）＋γ（t）］δdt［－Xd

6、，Xd］范围之外，才能避免被搜索艇发现，实dPdx（t）＝P现规避的目的。因此突破艇避免被搜索艇发现的概ss（t）·（t）γdt（１）率为：dPwx（t）＝Pss（t）·（t）δPgb＝１－P（－Xd尘q尘Xd）dt＝１－P（Q－尘q尘－αQ）α（５）Pss（t）＋Pdx（t）＋Pwx（t）＝１DssVgb其中，Pss（t）、Pdx（t）、Pwx（t）分别为系统在时刻t处其中，＝arcsinα，Q＝arcsin。Vgb和Vss分别DgbVss于状态A１、A２、A３的概率。为突破艇的规避航速和搜索艇的航速。假设突破开始的初始时刻搜索艇和突破艇首先

7、发现对方的概率分别为１和２，则微分方λ程组λ（１）应当满足下述初始条件：Pss（０）＝１－１－２λλPdx（０）＝１（２λ）Pwx（０）＝２λ如果记潜艇突破结束的时刻为T，则该值可以表示为T＝S／Vtp。其中，S为潜艇的突破纵深，Vtp为潜艇的突破速度。根据式（１）、式（２），系统在突破结束的T时刻处于状态A１、A２、A３的概率分别为T－∫［（t）＋（t）］dtγδPss（t）＝（１－１－２）·eλλ０Tt－∫［（t）＋（t）］dt图２γ突δ破艇规避可能性示意图Pdx（t）＝（１－１－２）·（t）·edt＋１λλγλ∫００根据搜索论的基本理论，

8、当目标速度小于搜索Tt者速度时，目标出现在搜索者［－Xd，Xd］舷角范围－∫［（t）＋（t）］dtγδPwx（t）＝（１－１－２）·（t）·edt＋２