自航式声诱饵对抗声自导鱼雷的策略.pdf

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1、第34卷第6期2012年6月舰船科学技’术SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYV01．34，No．6Jun．，2012自航式声诱饵对抗声自导鱼雷的策略陈迎春，吴碧，蔡旭东(水声对抗技术国防科技重点实验室，广东湛江524022)摘要：研究了自航式声诱饵的最优使用策略问题，建立了鱼雷、潜艇、声诱饵的运动学模型，分析了影响诱饵对抗效果的各种因素，根据声诱饵有效对抗声白导鱼雷的评价准则，利用遗传算法求取各种态势下诱饵的最优使用策略。仿真结果表明了算法的快速性和有效性。关键词：水声对抗；自航式声诱饵

2、；鱼雷；遗传算法中图分类号：TB556文献标识码：A文章编号：1672—7649(2012)06—0083—04doi：10．3404／j．issn．1672—7649．2012．06．020Optimalstrategyforswim-outacousticdecoytocountermeasuretorpedoCHENYing—chun，WUBi，CAIXu—dong(KeyLaboratoryofScienceandTechnologyOHUnderwaterAcousticCountermea

3、sure，Zhanjiang，524022，China)Abstract：Theoptimalstrategyforaswim-outacousticdecoytocountermeasureacoustichomingtorpedoisstudied．Themovementmodelsofthetorpedo，submarineanddecoyareestablishedandthefactorsaffectingthecountermeasureeffectivenessareanalyzed．B

4、asedonassessmentcriterion，geneticalgorithmisusedtoobtaintheoptimalstrategyforthedecoyunderdifferentC88e8．Simulationresultsshowthevalidityofthealgorithm．Keywords：underwateracousticcountermeasure；swim-outacousticdecoy；torpedo；geneticalgorithm0引言声诱饵是一种欺骗性水

5、声对抗器材，主要用来对抗鱼雷和声呐。它能在一定程度上模拟潜艇、舰船等目标的辐射噪声、机动运动特性和回波反射特性，对声自导鱼雷发出的主动声脉冲信号进行应答⋯，从而诱骗鱼雷错误跟踪和攻击。潜艇利用诱饵把鱼雷引开，使得当鱼雷追上诱饵并识别出是假目标时潜艇已位于鱼雷的声搜索范围之外，从而达到安全的目的。影响自航式声诱饵对抗效果的因素很多，如潜艇的机动方向、诱饵的发射时机、诱饵的速度、诱饵的航向等，各因素密切相关，因此要获取诱饵在特定态势下的最优使用策略是一个非常复杂的问题。于李洋等¨’研究了诱饵的使用时机问题

6、。得出了不同鱼雷报警舷角下诱饵的使用时机。侯琳等H1通过数学仿真分析，得到了不同鱼雷报警舷角下声诱饵的可行发射区域以及最不利发射方向角。于昌荣H’采用线性规划方法，求取了最优的潜艇规避角度和诱饵航向。本文将此问题看成一个组合优化问题，然后利用遗传算法进行求解。l模型的描述1．1基本假设潜艇使用声诱饵对抗声自导鱼雷是一个非常复杂的过程，为简化起见，假设如下：1)潜艇收到声呐系统的鱼雷报警信息后，经过系统反应时间后发射诱饵进行对抗。与此同时潜艇收稿日期：201l-06-21作者简介：陈迎春(1972-)．

7、男．博士，高级工程师。主要从事水声对抗、复杂系统分析、建模与仿真等工作。·84·舰船科学技术第34卷转向规避，转向轨迹为圆形，且在转向过程中速度不变。2)诱饵发射出管后匀速直航，其尾部存在±30。的盲区‘引。3)鱼雷按正常提前角匀速直航搜索"1，如果目标和诱饵同时进入鱼雷的自导作用范围，则鱼雷优先跟踪目标。鱼雷对诱饵有一定的识别能力，可以简单认为鱼雷与诱饵问的距离小于某固定值时H1，鱼雷识别出诱饵。4)若发现目标，鱼雷采用比例制导法跟踪目标⋯。若鱼雷识别出诱饵或直航一定时间后仍未发现目标，则对抗结束。

8、1．2鱼雷和目标的运动学模型鱼雷和目标的态势如图1所示。其中：r为鱼雷与目标之间的距离；q为舷角；p。为鱼雷偏航角；‰为目标速度；q为鱼雷速度；妒。为目标航向角。鱼雷水平面导引弹道的数学模型如下⋯：÷=口．cos(q一妒．)一f)tCO$(g一妒。)，毒=[v,sin(g一妒．)一F。sin(q一9。)]／r，茹。--=丑j，；，=vtcos妒。。(1)多。=一qsinq．，；。=p．cos妒靠，多。=一％sinq。。式中，(；，，，。)和(并。，Y。)