侯文姝 陸銘華
(海軍潛艇學院 青島 266199)
潛艇聲誘餌防御魚雷優化問題研究方法有解析法[1]、遍歷法[2]、并行算法[3~4]、遺傳算法[5~7]等方法。如果目標隨機機動或是魚雷非直航搜索,由于魚雷和目標相互運動的確定性,使得應用解析法比較困難[8]。對于需要優化的參數較多的問題,如潛艇機動規避的時機、潛艇轉向角、潛艇變深航深、聲誘餌發射時機、一次轉向角、變深航深、二次轉向角等,遍歷法和并行計算方法運算量也隨著參數增加呈指數級上升,智能算法的優勢凸顯。用智能算法求解時,不同的優化目標對防御方案的影響不明,優化目標有魚雷再搜索時刻潛艇的逃逸距離最大[5]和使得魚雷與潛艇距離最大[2,6]。
對于潛艇使用單個自航式聲誘餌防御正在進行蛇形搜索聲自導魚雷的問題,采用基于并行計算的改進PSO算法進行優化,分別研究三個優化目標(對抗結束后魚雷與潛艇距離最大、魚雷識別出誘餌或丟失目標而再搜索時刻潛艇的逃逸距離最大、魚雷與潛艇最小距離最大)對潛艇機動規避和聲誘餌發射方案的影響。
潛艇聲誘餌防御魚雷模型建立主要由機動模型和聲學模型組成。機動模型:在三維空間中,潛艇接收到魚雷報警信號時,聲自導魚雷正在進行蛇行搜索,魚雷采用主被動聯合自導搜索。選擇潛艇機動規避的參數和聲誘餌發射參數進行水聲防御。在水聲防御過程中,魚雷發現潛艇(tk1時刻)或誘餌(tk2時刻)后立即進行尾追機動跟蹤?!?br>