潜艇目标态势对航空磁探测的影响分析*

李启飞，韩蕾蕾，熊 雄，周 烨，杨日杰

（海军航空大学，山东 烟台 264001）

0 引言

在潜艇搜索过程中，磁探潜在当今的反潜作战中，发挥着重要的作用［1］。目前，国内外对航空磁探潜领域的研究主要集中在潜艇磁模型的建立［2］，潜艇磁场向上、向下、同平面的延拓［3-4］，潜艇信号的检测［5-6］，磁探仪性能建模［7］等方面。在对磁探潜过程中的影响因素进行考虑时，国内学者对潜艇航向［8］、航速［9］，反潜平台运动态势［10-11］对磁探潜结果的影响进行了研究。

事实上，在实际作战过程中，敌潜艇出现在我国海域的位置是随机的，且由于地磁场在我国分布差异大，因此，对不同海域地磁场环境下的潜艇磁异信号进行仿真是有必要的。此外，国内学者在对磁异信号进行仿真时，并未考虑潜艇运动因素，本文提出将潜艇运动态势（航向、航速）纳入磁异信号仿真模型中，对其进行了定量分析。

1 模型建立

1.1 地理北、磁北坐标系

依照图1 建立地理北坐标系，地理北方向为x轴，垂直方向为z 轴，根据右手坐标系原则选择y轴；同时建立地磁坐标系，磁北方向为x'轴，垂直方向为z'轴，根据右手坐标系原则选择y'轴。x 轴与x’轴夹角为D，磁倾角为I，HEX为地磁场HE在x 轴的投影，HEY为地磁场HEX在y 轴的投影。

图1 地理北、磁北坐标系

1.2 磁异信号模型

1.2.1 磁体模拟法建立潜艇磁场

目标的磁矩分为纵向分量ml、横向分量mt、垂直分量mv。潜艇在建造过程中，不可避免地产生了固定磁场。潜艇在地磁场作用下产生的感应磁场，将随潜艇运动而变化［12］。因此，磁矩的各个分量ml、mt、mv又可以分为固定磁矩mpl、mpt与感应磁矩mil、mit。……