多平臺(tái)協(xié)同搜索水雷效能分析

徐 勇

(海軍裝備部電子部，北京 100841)

現(xiàn)代化反水雷作戰(zhàn)是海空一體化聯(lián)合作戰(zhàn)，復(fù)雜程度逐步提高，專用獵掃雷艦艇、獵掃雷直升機(jī)、作戰(zhàn)艦艇、水下無(wú)人航行器(UUV)等多種平臺(tái)實(shí)施聯(lián)合獵掃雷，涉及水下、水面、空中等多種平臺(tái)。本文針對(duì)UUV、航空反水雷直升機(jī)在反水雷作戰(zhàn)中的優(yōu)點(diǎn)［1-2］，通過(guò)對(duì)搜索水雷概率模型的分析，在水雷威脅探查方案優(yōu)化方法［3-4］基礎(chǔ)上，給出多平臺(tái)協(xié)同搜索水雷方案優(yōu)化模型，采用分析歸納和仿真計(jì)算手段，對(duì)多平臺(tái)協(xié)同搜索水雷方案效能進(jìn)行分析，為實(shí)際作戰(zhàn)中多平臺(tái)協(xié)同搜索水雷方案的制定、優(yōu)化提供決策支持。

1 UUV組群協(xié)同搜索水雷概率模型［5］

設(shè)整個(gè)搜索區(qū)域?yàn)镾，一般因無(wú)法確定任務(wù)區(qū)中目標(biāo)的分布規(guī)律，可認(rèn)為任務(wù)區(qū)中的目標(biāo)位置分布為無(wú)規(guī)則均勻分布，針對(duì)單UUV平臺(tái)而言，若采用平行均勻搜索模式，依隨機(jī)搜索論，對(duì)靜止水雷搜索概率為

式中，a為搜掃面積;A為搜索區(qū)域的總面積。

若采用隨機(jī)搜索模式，時(shí)間t內(nèi)的搜索概率為

式中，w為聲納的作用寬度，v為搜索平臺(tái)的速度。

在考慮UUV相對(duì)導(dǎo)航定位問(wèn)題、系統(tǒng)運(yùn)行難易程度的基礎(chǔ)上，本文將UUV組群協(xié)同搜索模式分為:劃分作業(yè)區(qū)并獨(dú)立搜索不同區(qū)域模式和兩UUV并行搜索中間保留一定重疊區(qū)模式。

2 反水雷直升機(jī)搜索水雷概率模型

假設(shè)矩形搜索區(qū)域被分割為寬為s，長(zhǎng)度為b的n條平行搜索帶，那么搜索區(qū)域的面積A=nsb。假設(shè)反水雷直升機(jī)在每一搜索帶內(nèi)都沿搜索帶中心線進(jìn)行均勻搜索，搜索寬度為wk，wk＜s。……