潛艇規(guī)避主動(dòng)聲納浮標(biāo)自主決策算法研究*

孫明太，秦 鋒，陳遵銀

(海軍航空工程學(xué)院青島校區(qū)，山東 青島 266041)

航空反潛兵力使用被動(dòng)聲納浮標(biāo)或其它手段發(fā)現(xiàn)潛艇概略位置后，將使用主動(dòng)聲納浮標(biāo)進(jìn)行搜索［1］，準(zhǔn)確測(cè)定潛艇運(yùn)動(dòng)要素。而主動(dòng)聲納浮標(biāo)發(fā)出聲波后，很容易被潛艇偵察并測(cè)定位置。此時(shí)，潛艇可以利用較高航速，盡快駛離主動(dòng)聲納浮標(biāo)的探測(cè)范圍。

潛艇規(guī)避主動(dòng)聲納浮標(biāo)時(shí)，選擇不易被聲探測(cè)器材發(fā)現(xiàn)的深度，并采用最大的可用速度變向脫離。在速度受限情況下航向選擇顯得尤為重要。潛艇規(guī)避航向通常根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)人工決定，具有盲目性，且延長(zhǎng)潛艇的暴露時(shí)間。尤其是根據(jù)假定的一種或幾種戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)得出的規(guī)避措施不能滿足作戰(zhàn)仿真實(shí)驗(yàn)不確定性的要求。本文提出一種潛艇自主規(guī)避主動(dòng)聲納浮標(biāo)的決策算法，能夠滿足作戰(zhàn)仿真實(shí)驗(yàn)中戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的多樣性需求，為潛艇指揮員提供輔助參考。

1 潛艇自主規(guī)避決策算法

當(dāng)潛艇發(fā)現(xiàn)主動(dòng)聲納浮標(biāo)時(shí)，規(guī)避航向的選取依賴于其發(fā)現(xiàn)的聲納浮標(biāo)數(shù)量，以及確定的規(guī)避距離，潛艇自主規(guī)避主動(dòng)聲納浮標(biāo)的決策算法建立在笛卡爾坐標(biāo)系基礎(chǔ)上，具體分為以下3種情況。

1)當(dāng)潛艇發(fā)現(xiàn)一枚主動(dòng)聲納浮標(biāo)。改變航向至主動(dòng)聲納浮標(biāo)徑直相反方向，如圖1所示。

圖1 潛艇規(guī)避一枚主動(dòng)浮標(biāo)示意圖

①根據(jù)探測(cè)到的浮標(biāo)位置和潛艇實(shí)際位置，確定潛艇徑直駛向浮標(biāo)的航向H，航向H的確定與浮標(biāo)所處的以潛艇為原點(diǎn)的坐標(biāo)象限有關(guān)，具體如圖2所示［2］。……