针对主动浮标的阵型优化方法

孙启豪，蔡爱华，丁海兰，何建伟，刘金荣，李岩檐

(1.电子科技大学，四川 成都 611731；2.中国电子科学研究院，北京 100041)

0 引 言

在反潜作战中，声纳浮标是一种重要的反潜探测设备。针对不同的搜潜情况所采用相应的浮标阵型[3-6]。对于主动浮标，在实际情况中，浮标的搜潜距离根据潜艇航向与浮标位置点夹角的不同而有所差异。目前针对主动浮标这种特性进行阵型优化的研究文献较少，文章针对主动浮标的这种性质提出了一种阵型优化方法，并论述了其合理性。

1 潜艇位置散布规律及对应的常见阵型

在执行应召搜潜任务时，主要分两个方向讨论潜艇的位置散布。分别是敌潜艇速度未知，航向未知和敌潜艇速度已知，概略航向已知。

(1)

(2)

故在潜艇速度未知，航向未知的情况下，概率密度呈中心对称分布，此时宜采用中心对称的搜索阵型。常见的圆形包围阵如下图。

图1 圆形包围阵

(3)

当已知潜艇速度，则潜艇位置的距离散布概率密度函数为：

(4)

因为已知概略航向α，按照“3σ”原则，故认为航向误差服从正态分布，其标准偏差为σθ=Δα/3,得出航向散布的概率密度为：

(5)

故：

φ(r,θ)=φr(r)φθ(θ)

(6)

所以潜艇速度未知，航向已知的情况下，概率密度呈方向性轴对称分布。此时宜采用轴对称的拦截搜索阵型。常见的弧线拦截阵和直线拦截阵示意如下：

图2 弧线拦截阵与直线拦截阵

2 主动浮标搜潜距离与潜艇航向之间的关系

在现实搜潜任务中。主动浮标声脉冲信号的入射方向和潜艇航向的夹角会影响回波信号的强度，即影响主动浮标的搜潜距离。……